"NCC 공정 연료 전환…전기화가 수소화보다 경제성 높아"

[아이뉴스24 이한얼 기자] 석유화학업계가 배출 온실가스 감축을 위해 장기적으로 나프타분해시설(NCC) 공정에 사용하는 연료를 전환해나가야 하는 상황에서 전기화로 전환활 경우 수소화로 하는 것보다 경제성이 높다는 분석이 나왔다.

22일 기후솔루션이 발간한 '2050 탄소중립, 전환의 기로에 선 석유화학산업: NCC 전기화를 통한 온실가스 감축 경로·비용 및 정책 과제 분석' 자료 따르면, 그렇게 할 경우 전환 비용을 약 107조 원 가량 줄일 수 있다는 것이다.

이 보고서에 따르면 국내 석유화학 산업 온실가스 배출량의 약 70%는 에틸렌 등을 생산하는 나프타 분해 시설에 집중돼 있다.

현재 업계 NCC 공정은 메탄과 LNG를 연료로 사용하고 있다. 석유화학 탄소중립은 이 공정의 연료를 어떻게 전환하느냐에 달려 있다.

보고서는 NCC 공정에 전기 가열로와 재생에너지 등을 사용하는 NCC 공정 전기화를 도입하는 게 탄소중립을 위한 효율적인 방법이라고 설명했다.

다른 대안인 수소화 기술과의 경제성도 비교했다. 한계감축비용(MAC) 분석을 실시해 국내 산업 현실에서 어떤 기술이 더 비용 효율적인 지 점검했다.

분석 결과 현재 생산 전망(샤힌 프로젝트 포함)을 유지한다는 전제 하에 국내 생산 그린수소를 활용해 공정을 수소화로 전환할 경우, 약 1488억 달러(약 219조 원, 수소비용 포함)의 비용이 드는 것으로 나타났다.

반면, 이를 ‘직접 전기화’ 방식으로 추진할 경우 비용은 약 756억 달러(약 112조 원, 전력비용 포함)로 절반 수준까지 줄어드는 것으로 나타났다.

수소화 대신 전기화로 선택하면 약 107조 원의 전환 비용을 아낄 수 있는 셈이다.

에너지 효율 측면에서도 전기화 방식이 우위인 것으로 나타났다. 연구 결과, 동일한 재생에너지 전력을 투입했을 때 전기로 수소를 만들어 태우는 방식(그린수소 연소)보다 공정을 직접 전기화하는 방식의 효율이 약 2.3배가량 높은 것으로 추정됐다.

에틸렌 1톤 생산 시 필요한 에너지 소비량을 비교하면, NCC 전기화는 5.0 메가와트시(MWh)가 소요되는 반면, 그린수소화는 약 11.3 MWh의 에너지가 필요하다.

보고서는 이와 관련 현재 논의 중인 ‘석유화학 특별법’ 시행령의 핵심전략기술 정의에 ‘NCC 전기화’를 포함하고, NCC 전기화 실증 사업에 착수할 것을 제안했다.

정부가 실증부터 상용화 단계까지 기업과 공동 투자해 초기 투자 위험을 분담해야만 글로벌 탈탄소 경쟁에서 뒤처지지 않을 수 있다는 지적이다.

한편 보고서는 현재 과잉 생산 구조를 조정해 생산량을 약 25% 감축하는 시나리오를 적용할 경우, 전체 전환 및 운영 비용을 약 21조 원가량 추가로 절감할 수 있다고 분석했다.

김아영 기후솔루션 석유화학 연구원은 "석유화학 탈탄소의 성패는 나프타분해공정(NCC)의 전기화에 달려 있다"며 "석유화학특별법 제정은 전환을 위한 시작일 뿐이며, 이제는 정부의 과감한 지원을 통해 실제 실행 속도를 높이는 것이 관건"이라고 강조했다.