친환경 에너지에 대한 새로운 생각

남북러 경협 갈탄활용 수소생산 프로젝트

2019년 1월, 산업자원통상부는 ‘수소경제 활성화 로드맵’을 발표했다. 전통적 에너지원인 석탄·석유와 같은 화석연료 중심에서 친환경 에너지인 수소를 우리나라의 주요 에너지원으로 삼겠다는, 국가 기본정책방향의 전환을 의미하는 것이었다. 각 산업 분야에서는 앞 다퉈 다양한 수소경제 비전을 내놨다. 남북교류협력 분야에서도 수소경제를 통해 남북 간 상호 이익을 높이자는 사업 모델이 등장했다. 2019년 12월, 명실 공히 동아시아 물류허브인 부산에서 민·관·학 거버넌스가 꾸려낸 ‘남·북·러 경협 갈탄 활용 수소생산 프로젝트’가 그것이다. 민간영역에서 본 프로젝트를 제안하고 주도하고 있는 팬스타그룹의 북방사업단 김영관 총괄대표를 만났다. 환한 웃음을 짓던 김영관 대표는 프로젝트에 대해 질문하자 사뭇 진지한 얼굴로 막힘없이 이야기를 시작했다. 

북방사업단 총괄대표라는 직함이 심상치 않아 보입니다. (웃음) 북방사업단은 어떤 사업을 담당하고 있는지요? 그리고 남북러 갈탄 활용 수소생산 프로젝트의 배경도 궁금합니다.

저희 북방사업단은 두 개의 사업을 핵심으로 합니다. 하나는 한반도 북방 지역에서의 화물 해상운송 사업, 또 하나는 바로 수소에너지 사업입니다. 두 사업은 사실 그 궤를 같이 합니다. 처음에는 동아시아 해상 물류기지인 부산항을 중심으로 중국과 러시아의 항구와 연계해 해상 물류 운송을 추진하려고 해당 지역에 거의 살다시피 하며 시장 조사를 했죠. 그런데 거기가 마침 북한과 인접한 접경지역들이다 보니 자연스럽게 북한 상황에 대한 소식을 많이 듣게 됐습니다. 그중 특기할 만한 것이 라선경제특구의 라진항 이야기였습니다. 

라진항은 북한의 국제무역지대인 라선경제특구의 핵심 인프라 아닙니까? 우리뿐만 아니라 중국, 러시아, 몽골 등 주변국들도 높은 관심을 갖고 있습니다.

라선콘트란스(Rasonkontrans) 로고

네, 맞습니다. 2014년 11월 경 코레일과 포스코, 현대상선 등 3사 컨소시엄이 우회투자 방식으로 라진항을 사용하려고 한 적이 있습니다. 그때 파트너사가 북한-러시아 합작기업인 ‘라선콘트란스(Rasonkontrans)’입니다.

2019년 5월 우리 회사는 블라디보스토크에서 국제업무협약을 몇 개 체결했는데 그 중 하나가 바로 이 라선콘트란스와 체결한 것입니다. 라선콘트란스는 북한과 러시아가 각각 3:7로 지분을 가지고 있는 합작기업이면서 러시아 극동개발청 소속 공기업이기도 합니다. 러시아 정부가 자국에 풍부하게 매장된 석탄을 부동항(不凍港)인 라진항을 이용해 남한이나 전 세계에 수출하려고 만든 회사죠. 라선콘트란스는 UN 대북제재 대상 기업도 아니고, 또 러시아산 석탄을 라진항에서 선적, 운반하는 것은 대북제재 위반이 아니지만 만약에 대한 우려 때문인지 선박업계가 큰 부담을 느꼈던 것 같습니다. 그러다보니 몇 년 째 라진항을 거점으로 하는 라선콘트란스도 답답한 상황에 처해 있었던 것입니다. 우리는 라선콘트란스와 수소에너지 사업 공동 추진과, 라진항 내 라선콘트라스의 전용부두 사용 등 두 개의 업무협약을 체결했습니다. 업무협약을 통해 라진항 사정부터 북한의 석탄 매장량 등 현황에 대해 자세히 알게 되었습니다.

수소에너지와 라진항. 사뭇 잘 연결이 되지 않습니다. 

일단 수소에너지에 대한 관심은 해운사로서 현실적 니즈에서 시작됐습니다. 국제 운항 선박은 국제해사기구(IMO, International Maritime Organization) 협약에 따라 황산화물(SOx) 함유 비율이 일정 기준 이하인 연료를 사용해야하며, 위반 시 각 나라 항구에 배를 댈 수 없습니다. 최근까지 천연가스(LNG)가 석탄·석유의 대체재로 꼽혔습니다. 하지만 지구 환경에 황산화물만큼이나 이산화탄소가 심각한 피해를 입힌다는 연구결과들이 등장하며, IMO는 개별 선박의 이산화탄소 배출량을 2008년 대비 40%, 2025년까지 70% 줄이기로 하는 새로운 규제를 2019년에 내놨습니다. 탄소원료인 LNG도 더 이상 ‘친환경’하지 않게 된 것이죠.

우리 정부는 수소에너지에 대한 관심을 가지고 국가정책방향을 전환하기 시작했습니다. 우리 회사 차원에서도 2017년부터 부산대학교 극저온소재연구소와 협업해왔습니다. 

극저온소재연구라는 용어도 생소합니다.

극저온소재연구는 말 그대로 극저온 환경에서 특정 소재가 얼마큼 견딜 수 있는지에 대한 연구입니다. 기체 상태의 연료는 아무리 압축해도 부피가 커 운송을 위해선 액화시키는 것이 더 경제적이죠. 액화에는 압력도 필요하지만 각 연료 특성에 온도를 맞게 떨어뜨려야 합니다. LNG의 경우 –165℃, 수소는 –253℃입니다. 고도의 단열기술과 안전보장 기술이 필요한 특수 분야입니다.

부산대 극저온소재연구소는 극저온 환경에서도 액체 상태를 유지할 수 있도록 하는 결빙제어소재 등에 대한 원천기술개발 및 인증 연구를 하고 있습니다. 기체 상태인 수소를 연료로 활용하려면 액화상태로 운송할 수 있는 이 기술이 필수적입니다.

갈탄

그럼 갈탄으로 수소연료를 만든다는 것은 어떤 내용입니까?

갈탄은 매장량이 풍부한 화석연료지만 휘발성이 강하고 습기가 많습니다. 제철소 등에서는 활용하기 어려워 사용하지 않다보니 아무래도 값이 굉장히 쌉니다. 석탄의 20~30% 정도로 저렴하죠. 러시아와 중국뿐 아니라 북한에도 160억 톤 규모로 갈탄이 매장되어 있는 등 동북아지역에서는 활용하기 아주 좋은 환경이라고 볼 수 있겠습니다.

수소를 생산하는 방법은 크게 네 가지가 있습니다. 첫째 정유회사에서 석유를 정제할 때 부산물로 나오는 부생수소, 둘째 LNG 개질화 장비를 통해 추출하는 개질수소, 셋째 물을 전기분해 하는 방법, 그리고 넷째 갈탄을 활용해 고온·고압 환경을 만들어 가스화한 뒤 후처리를 통해 고순도 수소를 얻는 방법입니다. 현재는 부생수소와 개질수소가 주로 사용되고 있고, 세 번째 방법인 수전해 기술은 비용면에서 경제성이 떨어집니다.

현재 부생수소나 개질수소 생산량은 국내에서 필요한 에너지 양 절반에도 못 미칩니다. 결국 나머지 절반은 수입이 아니면 안 되는 상황입니다. 소위 가성비가 제일 좋은 수소생산 방법이 무엇인지에 대해 산업계와 정부는 관심을 기울이고 있습니다. 그 중에 우리는 갈탄 활용 방법에 주목했습니다.

이제 조금 퍼즐이 맞춰지는 것 같습니다. 북한과 중국, 러시아 등지의 갈탄을 활용해 수소를 추출하고 액화하여 라진항을 통해 해상운송한다는 구상으로 이해됩니다. 그런데 현재 북한산 갈탄은 UN 대북제재 대상품목인데요.

네, 지금 바로 북한의 갈탄을 활용하자는 것은 아닙니다. 러시아에만 가채량 1조억 톤에 달하는 갈탄이 매장되어 있으니까요. 현 단계에서는 액화수소에너지의 물류 거점으로서 북한 라진항을 활용하려는 구상인 것입니다.

하지만 라진항이 북한에 있어 우리 기업 입장에서는 사업 거점으로 선뜻 삼기 어려웠을 것 같은데요. 그럼에도 불구하고 라진항의 어떤 장점을 보셨는지요?

물류의 관점에서 라진항은 굉장히 매력적입니다. 현재 부산항에서 동해를 가로질러 블라디보스토크로 가는 항로를 운영하는 해운선사가 몇 군데 있습니다. 이 항로를 이용하면 선박은 주로 블라디보스토크나 그 옆에 있는 항만도시인 보스토치니아에 접안해 시베리아횡단철도, 즉 TSR로 환적한 뒤 중앙아시아와 유럽까지 운송합니다.

중국의 경우 동북3성 중 요녕성은 대련항을 가지고 있어 서해로 선박을 띄울 수 있지만 길림성과 흑룡강성은 바닷길이 막혀있는 상태입니다. 흑룡강성의 대표 도시인 하얼빈에서 요녕성 대련항까지는 약 1,700㎞ 떨어져있습니다. 거기다 우리나라 동해에 있는 항구에선 한반도 남단을 돌아가야겠죠. 길림성 훈춘시는 러시아 하산군에 있는 몇 개의 항만과는 상대적으로 가깝게 있습니다. 자루비노항과는 58㎞, 슬로비앙카항과는 70㎞, 블라디보스토크와는 200㎞ 정도 떨어져있습니다. 라진항과는 70㎞ 정도 거리입니다.

북한의 갈탄탄광 - 고건원탄광 (출처 : 국토교통부)

그러면 러시아 항구들을 이용하는 것이 더 나은 것 아닙니까? 말씀하신 대로라면 중국에서는 자루비노항이 라진항보다 더 가까운데요.

이 짧은 구간이 있는데도 활용하지 못하고 있습니다. 국경통과가 너무 어렵기 때문입니다. 일례로 러시아 하산군에 크라스키노라는 물류 요충지가 있습니다. 여기서 하루에 통과할 수 있는 차량은 단 65대 뿐입니다. 여기엔 사람을 실어 나르는 여객버스까지 포함됩니다. 심지어 왕 기준이니 국경을 넘기가 얼마나 어렵겠습니까? 컨테이너를 실을 트럭들이 순서대로 기다리는데 며칠을 기다려야할지 모릅니다. 여기를 통과해야 항구로 가서 선적할 수 있으니 선박의 핵심인 정시성(定時性)을 지키기 어렵습니다. 우리 회사는 중국, 러시아의 파트너들과 만 2년 동안 머리를 맞대며 어떻게 하면 부산항과 이들 지역 간 해상운송을 효율적으로 할 수 있을지 솔루션을 찾으려고 노력했고, 마침 앞서 친환경에너지 사업에 대한 준비도 하고 있었기 때문에 교집합으로서 ‘북한’이 떠오른 것입니다. 라진항이라는 물류요충지, 풍부한 갈탄매장량이라는 요건은 국제 해상운송을 하고 있는 우리의 필요를 정확하게 충족하는 것이었습니다. 

정치군사적 환경에 영향을 받을 거라는 우려도 있을 것 같습니다.

없다면 거짓말일 겁니다. 북한의 라진, 러시아의 하산, 중국 훈춘에 생산기지를 다 두는 것은 어떨까 생각도 해봤습니다. 어느 한 곳에서 문제가 발생해도 다른 지역에서 리스크를 분산할 수 있을 테니까요. 바이어는 한 곳이지만 셀러는 복수인 구조입니다. 가격 안정화나 경제적 측면에서도 바람직하지 않나 합니다. 북중러 국경이 모두 접하는 방천(중국 훈춘시에 위치)과 같은 지역이 제격이겠죠.

일본 가와사키중공업의 액화수소운반선 (출처 : 가와사키중공업)

도쿄올림픽 로고 (출처 : 2020 도쿄올림픽 공식홈페이지)

선박을 운행하는 기업이라는 점을 생각하면 갈탄을 활용한 수소에너지 생산 기술의 최종 소비자인 격인데 아직 시작단계인 ‘남북러 갈탄 활용 경협 프로젝트’를 주도하고 계신 것이 인상적입니다. 친환경수소에너지연구소도 최근 설립하셨죠.

일본에 현지법인을 두고 있는 우리 회사는 일본이 2020년 도쿄올림픽을 ‘수소올림픽’으로 개최하겠다고 선언하며 수소에너지 밸류체인을 구상 것에서 시사점을 발견했습니다. 이 구상은 호주에 풍부하게 매장된 갈탄을 활용해 생산지에는 수소 기체 생산기지를, 인근 항만에는 액화시설을 만들어 액화수소를 배에 담아 도쿄로 들여오겠다는 계획입니다. 가와사키중공업은 실제 액화수소운반선을 건조해 진수식도 가졌습니다.

저희 회사는 국제 운송 및 물류사업을 하다 보니 중국, 러시아에 파트너십이 있었고 그 지역들이 주로 북한과의 접경지라 자연스럽게 말씀드린대로 라선콘트란스와도 연결됐습니다. 이제는 중국 파트너십도 강화하고 있습니다. 훈춘시 관계자들이 이 연구소에 1월 중에 방문합니다. 이미 갈탄 수소 생산기지의 필요와 계획에 대해 공유했는데, 더 구체적 논의를 진행할 예정입니다.

부산에 본사를 두고 부산항을 거점항으로 삼은 회사다보니 갈탄 활용 수소생산 프로젝트 구상을 지난해 5월 부산시와 공유할 기회를 가질 수 있었습니다. 부산시 주도로 2017년에 설립된 ‘북방경제도시협의회’ 제2차 총회를 계기로 부산시장의 북방도시 순방을 함께 하며 러시아 연해주, 중국 지린성 등 현장을 갔는데, 이때 프로젝트의 내용을 설명했습니다. 남북평화시대를 주도하고자 하는 시장님의 의지도 있으니 남북경협의 측면도 고려하면 좋겠다고 제안했죠. 논의가 본격화되며 2019년 12월 4일, 부산시의 주도로 업무협약이 체결됐습니다.

1) 이 인터뷰는 2020년 1월 13일에 있었는데, 팬스타그룹에서는 해당 연구개발과제를 위한 공모를 1월 16일자로 진행했다.

처음부터 이 사업 아이디어를 가지고 3년여 전부터 준비해온 것도 있지만 기업 입장에서 저희 회사는 미래에 대한 투자라고 생각하고 이 프로젝트에 주도적으로 뛰어들었습니다. 우리나라에서는 아직 갈탄을 가지고 수소를 생산해본 적 없는데, 가보지 않은 길에 대해 투자하겠다는 것은 사업 타당성 검토를 통해 충분히 투자가치가 있다고 판단했기 때문입니다. 친환경수소에너지연구소는 전국에 우수한 연구기관, 연구진들과 기존 잘 이루어진 기술들을 모아내는 장을 만들고자 설립됐습니다. 조각으로 흩어진 기술과 지식을 한 데 모으려는 것이고, 여기에 필요한 비용을 들여 투자하겠다는 것입니다. 곧 연구소에서 국내 대학, 연구기관, 개인을 대상으로 ‘갈탄 수소 생산 및 운송, 저장 분야 연구개발 과제’를 주제로 10억 규모의 공모를 진할 예정입니다.1)

부산시 남북러경협갈탄활용 프로젝트 개요 (출처 : 부산광역시)

부산광역시 발표 수소밸류체인별 사업흐름도 (출처 : 부산광역시)

수소도시를 표방하는 다른 도시들도 많고, 남북교류협력 사업을 실제 경험하고 추진해 온 다른 지역들도 있습니다. 부산이 갖는 강점은 무엇입니까?

수소경제가 국가정책으로 나오며 지역마다 여러 비전을 내놨습니다. 진정한 의미의 수소도시는 단순히 수소 소비를 늘리는 방식만으로는 부족하고, 수소 생산·저장과 소비까지 다 고려해야 한다고 생각합니다. 부산항은 세계적인 허브 항만입니다. 대부분 기업 입장에서 궁극적으로 진출하려는 시장은 미국과 유럽입니다. TSR과 같은 철도운송은 빠르기야 하겠습니다만 선박에 비해 소량이죠. 국제적 규모의 큰 배는 우리나라에서는 부산항에 옵니다. 소규모 선박도 큰 배로 화물을 환적해 미국과 유럽 시장으로 나가야 하니 부산항으로 모일 수밖에 없습니다.

북한도 항만도시 개발에 관심이 많아 보입니다. 육로나 철로는 개·보수에 시간이 필요하기 때문에 당장 활용할 운송수단은 결국 배입니다. 더욱이 첨단 기술에 대한 북한 당국의 추진 기조를 보면, 최첨단 기술이 들어간 항만 개발은 북한도 흥미를 느낄만한 사업이라고 봅니다. 수소에너지는 친환경 첨단 기술입니다. 북한에는 풍부한 원료도 있죠. 남북교류협력의 핵심은 동등함과 호혜성에 있는 것 아닙니까? 남북은 수소에너지 사업에서 서로 유익한 좋은 경제파트너가 될 수 있습니다. 민-관-학 거버넌스를 통해 갈탄 활용 수소에너지 생산 프로젝트를 착실히 준비하고 있는 부산의 가치가 여기서 더 빛을 발한다고 봅니다.

국제적 규모의 큰 배는 우리나라에서는 부산항에 옵니다. 소규모 선박도 큰 배로 화물을 환적해 미국과 유럽 시장으로 나가야 하니 부산항으로 모일 수밖에 없습니다.

그렇다면 팬스타가 가진 강점은 무엇입니까?

북한 항만시설은 인프라가 열악한 편입니다. 특히 컨테이너 적하 시에는 크레인(Crane, 기중기)이 필요한데 대부분 크레인이 없고, 크레인 설치를 위한 새로운 지반공사도 어렵습니다. 그러다보니 일반적인 컨테이너선박이 접안하기 힘든 환경입니다.

우리 회사는 특수선박을 소유하고 있습니다. 바로 로로선이라고 하는 선박인데요, Roll on-Roll off 선박의 줄임말입니다. 로로선은 크레인이 없어도 바퀴가 있는 트레일러나 화물을 실은 트럭을 선측의 램프(경사로)를 통해 옮겨 실을 수 있다는 특징이 있습니다. 우리나라에서는 저희 회사만 이 배를 소유하고 있습니다. 세계적인 허브 항만인 부산항을 거점으로 삼고 있다는 것도 팬스타의 강점입니다.

로로선 (Roll on-Roll off 선박)

앞으로의 활약이 기대가 됩니다. ‘남북러 갈탄 활용 수소생산 프로젝트’와 관련, 정부나 유관기관에 바라는 점도 말씀해주시면 좋겠습니다.

갈탄활용 수소생산 프로젝트는 단순히 한 지자체의 사업이 아닙니다. 다른 지자체와의 형평성이나 균형을 고려해 머뭇거릴 것이 아닌, 중앙정부 차원에서 바라보고 추진해야 할 내용입니다. 실무적으로 준비도 이미 많이 되어있고, 당장 예산 지원이 필요한 것도 아닙니다. 대통령 직속 북방경제협력위원회도 있는데 신북방정책과 한반도 신경제지도 구상을 현실화 할 수 있는 방안이 하나 나온 것으로 보시고, 이 프로젝트가 국가 차원에서 추진되어 꼭 결실을 맺을 수 있으면 합니다. 

대통령 직속 북방경제협력위원회도 있는데 
신북방정책과 한반도 신경제지도 구상을 현실화 할 수 있는 방안이 하나 나온 것으로 보시고, 

이 프로젝트가 국가 차원에서 추진되어 꼭 결실을 맺을 수 있으면 합니다.