CCUS·그린수소…탄소중립 달리는 유럽 시멘트산업

[테살로니키(그리스)·빈(오스트리아)=이데일리 김영환 기자] 오스트리아 빈 인근에 있는 세계 최대 시멘트 기업 ‘홀심’의 매너스도프 시멘트 공장. 지난 23일(현지시간) 찾은 이 공장 한켠에는 폐콘크리트를 가루처럼 갈아 쌓아둔 창고가 있었다.

홀심의 오스트리아 매너스도프 시멘트 공장 내부. 폐콘크리트를 갈아 시멘트 원료로 재활용하고 있다.(사진=김영환 기자)

수명이 다해 철거한 건축물에서 발생하는 폐콘크리트는 과거만 하더라도 건축 폐기물이었지만 이 공장에서는 훌륭한 시멘트 원료로 재탄생된다. 시멘트를 만드는 전 단계인 ‘클링커’에 폐콘크리트, 공랭식 슬래그, 중화제 등을 섞으면 탄소 배출을 줄이는 저탄소 시멘트를 만들 수 있어서다.

클링커는 석회석(CaCO3)에 1450℃에 달하는 열을 가해 만드는 시멘트 전 단계 물질이다. CaCO3에서 이산화탄소(CO2)를 발산시켜 만드는 생석회(CaO)가 클링커의 주요 성분인데 이 과정에서 엄청난 양의 CO2가 생성된다. 시멘트 제조 과정 가운데 발생하는 CO2의 60%가 이 때 나온다. 클링커 사용을 줄이는 게 탄소중립의 시작점이다.

매너스도프 공장뿐 아니다. 그리스 테살로니키에 위치한 시멘트 회사 ‘타이탄’의 에프카르피아 시멘트공장에서도 폐콘크리트가 시멘트를 만드는 과정에 활용되고 있다. 유럽은 폐콘크리트 뿐만 아니라 △실리카흄 △포졸란 △플라이애시 △번트쉐일 △석회석미분말 등 10여 가지 성분을 어떻게 배합해 친환경 제품을 만들지를 고심하고 있다.

피터 호디노트 전 유럽시멘트협회장은 “24개월 전만 하더라도 순환자원 재활용은 ‘제로(0)’였다”며 “폐콘크리트 같은 대체 원자재가 시멘트 산업에 큰 변화를 줄 것”이라고 말했다.

피터 호디노트 전 유럽시멘트협회장(사진=김영환 기자)

한국은 갈 길이 멀다. 한국에서는 폐콘크리트를 시멘트 성분으로 쓰는 것이 불법이다. 고로슬래그, 플라이애시, 포졸란, 석회석미분말 등 총 4종 중 2종류만 제한적으로 쓸 수 있고 이마저도 10%를 넘을 수 없다. 유럽과 미국, 일본 모두 시멘트 표준화를 변경하며 친환경 시멘트 만들기에 나서고 있는데 한국은 제자리걸음이다.

시멘트 배합 ‘원료’뿐 아니라 시멘트를 만들 때 쓰는 열원인 ‘연료’ 역시 한국은 보수적이다. 1450℃까지 열을 높이는 과정에서 과거에는 주로 유연탄을 써왔지만 현재는 폐플라스틱과 폐비닐 등 고형연료제품(SRF)을 적극 활용한다. 열량은 유연탄 못지않게 높지만 온실가스 배출은 더 적다.

홀심의 오스트리아 남부 레츠네이 플랜트에서는 97~98% 가량 대체연료를 쓰고 있다. 한국의 순환자원 재활용률 35%에 비하면 압도적으로 높은 수치다. 유럽 지역의 순환자원 재활용률은 평균 52%에 달한다.

후베어트 그레흐 오스트리아 기후환경에너지부 자원재활용 파트장은 “코프로세싱(공동처리)은 폐기물을 태울 때 동시에 재활용을 한다는 의미”라며 “소각이 발생하는 동시에 재활용이 일어나는 것으로 국제적 기준이 곧 발표될 것”이라고 전했다.

시멘트 1톤 생산에 따른 국가별 이산화탄소 배출량(자료=홀심)

유럽 시멘트 산업에서의 탄소중립 노력은 단순히 연료·원료의 대체에 그치지 않는다. 그린수소 활용, 탄소 포집·활용·저장하는 CCUS(Carbon Capture, Utilization & Storage) 등은 탄소중립을 넘어서 마이너스(-) 탄소를 향한 선제적인 조치다.

타이탄의 그리스 아테네 카마리 플랜트에서는 그린수소를 대체연료로 활용하기 위한 실험이 한창이다. 현재 0.3% 수준인 활용률을 10%까지 높이겠다는 계획으로, 타이탄은 시멘트 1t을 생산할 때 온실가스 배출량을 130㎏ 미만으로 낮추겠다는 목표를 내세웠다. 현재 글로벌 평균 611㎏/t을 고려하면 매우 높은 수준의 목표다.

홀심 매너스도프 공장은 CCUS의 전단계인 CCU(Carbon Capture, Utilization) 설비 도입이 예정돼 있다. 시멘트 플랜트에서 이산화탄소를 포집해 재생 가능한 플라스틱으로 변환하겠다는 계획이다. 베어트홀트 크렌 매너스도프 공장 최고경영자(CEO)는 “이산화탄소로 플라스틱을 만들고 다 쓰고 나서 다시 우리가 연료로 쓰게 되면 탄소를 계속 순환해서 사용할 수 있는 단계에까지 갈 수 있다”고 말했다.

홀심은 CCU 설비 투자에 오는 2030년까지 4억 5000만유로(6672억원)를 책정했다. 타이탄 에프카르피아 공장 역시 탄소 중립에 대한 기술 투자를 인정받아 그리스 정부로부터 2억 3400만유로(약 3430억원)의 지원금을 받는 등 천문학적 금액이 탄소중립을 위해 사용한다.

타이탄의 에프카르피아 시멘트공장 전경(사진=타이탄)

시멘트 그린뉴딜위원회 공동위원장인 김진만 공주대 그린스마트건축공학과 교수는 “그리스, 오스트리아 뿐만 아니라 프랑스, 독일 등 유럽연합(EU) 소속 국가들이 온실가스 감축이라는 난제에 직면하면서도 시멘트 산업에 막대한 투자를 하고 지원·육성하려는 의도를 잘 살펴봐야 한다”며 “우리도 하루빨리 온실가스 감축 전환에 나서야 한다”고 강조했다.