‘탄소광물화 기술 실증사업’ 어떻게 추진되나? <상> 사업 추진 개요 및 기대효과는

▲국내 광업계 단체인 한국광업협회와 한국지질자원연구원은 지난 12일 열린 ‘2017 광업계 신년인사회’에서 ‘탄소광물화 기술 실증사업 프로젝트’ 공동 추진을 위한 업무협력을 위한 양해각서(MOU)를 체결했다.사진 왼쪽 신중호 지질자원연 원장, 오른쪽 김영범 광업협회장.

핵심 내용은 온실가스 주범 탄소를 석회석과 융합해 자원화 하는 기술
발전소 발생 CO₂와 부산물 석회석과 혼합·고형화해 폐광산 채움재 사용

[에너지경제신문 여영래기자] 한국광업협회와 한국지질자원연구원은 ‘탄소광물화 기술 실증사업 프로젝트’ 공동 추진을 위한 양해각서(MOU)를 체결했다. 지난 12일 광업협회 등이 주최한 ‘2017 광업계 신년인사회’ 에서다. 

주요 내용은 오는 2022년까지 6년간 발전소 발생 CO₂와 부산물 석회석과 혼합·고형화해 폐광산 채움재 사용 방안 등을 공동 수행하는 것이다. 본지는 오는 2022년까지 6년간에 걸쳐 진행될 사업 내용을 상·하로 나눠 2회에 걸쳐 조명한다. /편집자

▶탄소자원화 국가전략프로젝트는 무엇= 국내 광업계(광업협회)와 한국지질자원연구원(탄소광물화사업단)이 업무협력 양해각서(MOU)를 체결한 ‘탄소자원화 국가전략프로젝트’는 산업부생 및 온실가스 내의 탄소원(CO·CH₄·CO₂)을 자원화해 유용한 제품을 생산하는 기술을 실증·확산을 통해 신기후체제에 적극 대응하고, 신기후시장 창출에 목적을 두고 있다.

이를 위해 탄소자원화 전체 R&D(연구개발)중 조기 상용화가 가능한 기존 확보 요소 기술의 실증을 국가전략프로젝트로 지원을 통해 민간기업에도 확산을 촉진하기 위한 사업이다.

프로젝트 추진기간은 2017년부터 2022년까지 총 6년간으로 사업비는 총 475억원(정부지원 340억원, 민간매칭 135억 원)으로 짜여졌다. 

▶추진할 기술 내용은= 저농도(약 13% 이하) CO₂와 산업 및 발전부산물, 폐지 등을 활용해 그린시멘트. 폐광산 채움재, 친한경 고급용지 등을 생산한다.

이중 그린시멘트는 발전회 등 산업부산물을 적극 활용해 시멘트 주원료인 석회석 사용량과 생산 에너지(전력)를 감소시켜 온실가스 배출량을 감축시키고, 폐광산을 대상으로 한 탄산염 채움제는 저농도 이산화탄소(CO₂)와 산업부산물(CaO계 광물 등)을 활용해 중금속 흡수 능력이 뛰어난 복합 탄산염(CaCO₃ 등)을 제조 및 활용하는 것이다.

친환경 고급 용지는 제지산업 등에서 발생하는 저농도 CO₂와 CaO계 광물 및 폐지를 활용해 침강성탄산칼슘(CaCO₃ 등)을 생산해 친환경 펄프제조에 활용하게 된다.

또한 CO₂와 산업계 공정석회수(Ca이온 등), 나노소재 탄산칼슘(CaCO₃)을 적극 활용해 그린카용 경량화 복합소재와 같은 차세대 소재기술 개발 등을 목적을 두고 있다. 

▶국내 광산에의 접목은= 광산 안전사고 및 싱크홀 발생이 사회적 문제로 떠오르면서 국내 매장량이 풍부한 석회석 광산 활용 연구에 대한 필요성이 증대되고 있는 상황이다.

국내 광산업의 지난 10년간 가파른 성정세에 따라 갱내 채굴 작업장의 규모도 매년 증가세에 있어, 2010년 이후 6년간 전국 광산 재해자 수는 전체 광산 재해자 수의 56%를 차지한다. 

또한 최근 도로 등 건설작업으로 인한 지반 균열, 지하수 유출 등에 기인한 도심지 싱크홀 문제와 더불어 지하광산 채굴 공동(空洞)과 석회암의 용해 공동 등 광산에서 발생하는 싱크홀 현상이 안전성을 위협하고 있다.

특히, 폐·휴지 광산에선 크라운 홀(Crown hole)형 지반침하 현상이 발생할 우려성이 점증하는 추세도 문제점으로 대두되고 있다.

국내 석회석 광산은 채광 후 별도 처리과정 없이 굴착이나 발파로 인해 발생하는 폐석(버럭)을 대부분 막장에 쌓아두고, 노천채광은 대부분 덤프트럭으로 폐석을 운반, 광산현장에 덤핑처리하고 있는 실정이다.

반면 외국은 석탄광삼에서 폐석과 시멘트 또는 석탄제 혼합물질로 채움재(Backfills)를 제조해 갱도에 뒤채움을 실시해 지반 침하현상을 방지하고 있다. 

▶석탄재 재활용·광산 채움 현황= 최근 석탄재 발생량은 연간 2.4%씩 증가하고 있으며, 오는 2021년 1400만 톤으로 증가할 것으로 예측되고 있다.

이에 반해 석탄재 재활용률은 80.2% 수준이다. 이에 반해 외국은 재활용 제고에 심혈을 기울이고 있다. 재활용률이 높은 일본(97.4%), EU(유럽연합, 92.9%)는 시멘트, 콘크리트, 석고보드 등 제품·원료물질 중심으로 재활용에 적극 나서고 있다.

특히 국토가 넓고 광산 개발이 발달한 미국(44.8%), 호주(31.5%) 등은 노천광산 매립재, 채움재 등으로도 재활용을 허용하고 있는 추세다. 

한편, 김영범 광업협회 회장은 이날 개최한 ‘2017 광업계 신년인사회’ 에서 "금년에는 ‘탄소자원화’가 국가 전략 프로젝트로 채택돼 앞으로 6년간 지질자원연구원을 중심으로 진행하게 됐다"면서 "이는 온실가스의 탄소를 자원화 하는 기술과 발전소에서 배출되는 이산화탄소(CO₂)와 그 부산물을 석회석과 혼합시켜 고형화를 만들어 폐광산 채움재로 재활용하는 프로젝트로 우리 광업계의 미래사업 창출의 기회가 될 것"이라고 강조했다. 

또한 신중호 지질자원연구원장은 “탄소광물화를 통한 폐광산 채움재 기술의 조기 실증이 성공적으로 추진되면 광업 분야에 신규 비즈니스 모델이라는 새로운 기회가 마련될 것”이라며 “광업 단체와 업무협약을 체결한바와 같이 지질자원연구소에서도 적극적인 지원을 아끼지 않겠다”고 말했다.

<알림> 17일자(화)에는 ‘외국의 사례’가 게재됩니다.