지구과학, 자원, 환경기술 발전, 환경오염 대처 방안

탄소의 소재적인 측면과 미래산업

석탄산업을 흔히 에너지 산업으로 착각을 합니다. 석탄 산업은 '에너지 산업'이면서 '소재산업'이라는 것을 강조하고 싶습니다. 현 정부에서는 그린 뉴딜과 함께 '소재, 부품, 장비(소 부장)'사업을 동시에 추진하고 있습니다. 그린 뉴딜 사업의 과점에서는 석탄산업은 우리나라에서 사장되는 것이 맞습니다. 하지만'소 부장 사업'적인 측면에서는 석탄산업은 우리에게는 없어서는 안 될 현재 우리나라의 먹거리이고 미래 전략산업이기도 합니다. 왜 석탄산업은 소 부장적인 측면에서 우리나라의 현재 먹거리이며, 미래 전략산업일까요?

미래 석탄 산업의 예

이것에 대한 구체적 예를 들어봅시다. 첫 번째는 아까 말씀드렸듯이 철광석입니다. 철광석 1톤을 생산하는데 1톤의 석탄이 필요합니다. 그리고 석탄은 용광로에서 철광석을 만나면서 스테인리스 스틸에 녹아들어 가게 되고요. 현재 팔리고 있는 모든 철강 소재 그리고 인류 역사상의 사용되었던 모든 철강 소재인 탄소강이라는 소재를 만듭니다. 1500도가 되는 용광로에서 소량의 석탄 속의 탄소는 철강 속에 스며들게 되고, 이것들이 현재까지 인류가 수천 년 동안 사용하고 있었던 탄소강이라는 소재를 만들게 되는 것입니다 많은 사람들이 석탄이 없는 수소환원 제철에 대해서 꿈꿉니다. 하지만은 탄소가 석 철강 속에 들어가 있지 않게 된다면 철강이 가지고 있는 좋은 물리적 특성, 단단하면서도 이 휘어지는 유연성 사라져 버리는 문제가 생깁니다. 그렇기 때문에 석탄이 없는 100% 완벽한 수소환원 제철도 불가능합니다. 그 말인 즉, 무엇일까요? 금속 소재를 생산하는데 이 석탄 소재로부터의 완벽한 독립은 기술적으로 어렵다는 말입니다.

조선과 자동차 산업의 기반이 되는 석탄

또한 두 번째는 석탄 화석 연료를 통해서 생산된 철강은 우리나라의 핵심 먹거리인 조선과 자동차 산업의 기반이 됩니다. 그렇기 때문에 온실가스는 줄여야 하는데 우리나라가 자동차 산업과 조선 산업은 포기할 수 없는 딜레마에 빠져 있는 것입니다. 그래서 제가 이 강의를 통해서 강조하고 싶은 것은 석탄이 에너지원이라는 알려진 사실에 소재라는 다른 두 얼굴을 가지고 있다는 것에 대해서 여러분들이 생각을 해 주셨으면 좋겠고요. 또한 에너지원이라는 측면 그리고 그 에너지를 뽑아내면서 환경오염이 발생하는 부분에 대해서 너무 강조가 되고 있는 현시점에서 석탄 화석 연료의 소재적인 측면들도 간과하면 안 된다는 사실을 이야기하고 싶습니다. 나무가 집을 짓는 소재와 땔감인 에너지원으로 인류의 역사와 같이 활용이 된 것처럼, 그 환원 물인 석탄도 소재와 에너지원으로 활용된다는 것을 기억했으면 합니다. '에너지원'으로써 석탄은 점차적인 일몰이 필요하지만 '소재'로써의 석탄은 우리나라와 인류의 지속 가능한 소재 자원으로써 활용되는 귀중한 물질이며 이 '소재'를 어떻게 환경친화적으로 활용할 것인가에 대한 깊이 있는 고민이 필요합니다. 인류가 화석연료를 역사적 과정을 살펴보면 제일 처음에는 나무를 쓰기 시작했고요. 그 다음에 석탄. 그다음에 석유. 그리고 수소로 넘어가는 것을 목표로 하고 있습니다. 그리고 이것에서 탄소와 수소의 비율을 비교해 보았을 때 점차 수소의 비율이 높아지는 것을 볼 수 있습니다. 구체적으로 화석 연료의 수소 : 탄소(H/C)의 비율이 나무가 약 0. 1이었는데, 석탄이 약 1. 0 석유가 2. 0 그리고 현재 친환경 연료로 쓰이고 있는 천연가스(H/C)에서는 4까지 점진적으로 증가하는 것을 여러분들 아실 수 있을 겁니다. 그리고 수소로 완벽하게 대체가 된다면 이 값은 무한대로 수렴하겠지요. 그래서 수소가 지배적인 에너지 시스템으로 가는 것은 맞는 말이라고 생각합니다. 하지만 우리가 에너지만 볼 것이 아니라 소재적인 측면도 같이 고려해서 바로 짧은 시간 안에 수소 사회로 직행하는 것이 아니라 점진적으로 탄소와 수소의 비율을 조절해 줌으로써 나가는 전략이 필요하다고 생각합니다.