충남 당진시가 미활용 LNG냉열 활용으로 산업용 가스 분리기술을 개발해 에너지 절감에 나서는 한편 산업 경쟁력 확보에 주력한다.
이 기술은 에너지, 화학, 환경 분야에서 필수적으로 가스 혼합물에서 특정 성분을 제거·추출하는 기술이다. 다양한 분야에 응용이 가능하다는 것이 최대 장점이다.
당진시는 고등기술연구원, 한국생산기술연구원, 한국가스안전공사, 충남테크노파크, 연세대 산학협력단과 와이케이스틸 등과 기술적 협력을 해왔다고 21일 밝혔다.
현재 LNG 기화시 발생하는 냉열은 대부분 외부로 방출한다. 산업용 가스 생산은 에너지를 많이 소비하는 심냉공정을 활용하고 있어 전력소비와 탄소배출이 크며 비용이 올라가는 단점이 있다.
또 산업가스 생산 기술은 해외 의존도가 높아 국내 기술화가 시급한 상황이다.
이에 탄소중립 선도를 이끌고 있는 당진시가 국가산업단지에 둥지를 튼 한국가스공사의 LNG 냉열활용에서 해답을 찾았다.
정부의 에너지수요관리핵심 기술개발에 입각해 기존 심냉법 대비 에너지 절감 30% 이상 달성, LNG 냉열 활용 질소·산소 분리공정 개발, 저온 흡착 기반 고순도 산소 정제 시스템 및 냉열저장시스템 설계 기술 구축 등에 필요한 기술개발 공모에 나섰다.
공모결과 2028년 준공될 와이케이스틸 당진제철소 부지에 국비 130억 원, 지방비 30억 원, 민간 35.3억 원 등 195.3억 원이 투자된다.
당진이 하려는 산업가스 생산기술 개발은 산소와 질소의 분리다. 항공 및 의료 산업에서 매우 중요한 과정이며 부산물로 나오는 이산화탄소의 포집은 환경 문제 해결에 큰 도움이 된다.
가스 분리 기술에는 여러 가지 방법이 존재하지만 결국 가스를 경제적·효율적으로 정제하는 것에 달려있다.
주로 공구강의 경도를 높이기 위한 방법인 심냉처리는 드라이아이스와 알코올(-78℃) 또는 액체 질소(-196℃)를 사용해 금속을 냉각시켜 왔다.
LNG의 기화과정에서 바다로 버려지던 LNG 냉열을 활용하면 상당량의 전력이 대체 가능하다.
LNG(Liquefied Natural Gas)는 천연가스의 대량운송 및 저장을 위해 천연가스를 약 1/600로 압축해 만든 영하 162℃ 초저온 상태의 액화가스다. LNG 냉열은 천연가스를 사용하기 위해 LNG를 영하 162℃에서 0 ℃로 기화하는 과정에서 발생하는 LNG 냉열에너지(Cold Energy)로 1kg당 약 0.23kwh의 전기에너지가 생산된다.
시는 공모사업에 따라 1단계(실증설비 개념 확립), 2단계(실증설비 상세설계), 3단계(실증설비 제작), 4단계(최적화 단계)로 진행한다.
기술개발이 이뤄질 경우 에너지 고효율, 설비의 고집적화, 산업용 가스 생산 공정 개발, LNG 사용량 변동에 따른 냉열 대응, LNG 인수기지 통합에 따른 냉열 활용 모델 구축이 예상된다.
