[산업경제뉴스 민경종 기자] 암모니아 혼소발전이 아시아 국가들에서 에너지 전환의 중요한 대안이 될지 관심이 쏠리고 있다. 혼소발전은 기존 화석연료와 무탄소 연료를 혼합해 발전하는 방식으로, 탄소 감축과 에너지 공급 안정성을 동시에 추구할 수 있는 기술로 평가받고 있는데, 그 중에서 탄소 감축량, 연료 단가, 투자비용 등의 측면에서 경쟁력 있는 LNG-수소 혼소, 석탄암모니아 혼소에 대한 실증연구, 정책개발 등이 활발히 전개 중이다. 특히 한국과 일본은 정부와 기업의 협력을 통해 혼소발전 기술 개발과 상용화를 가속화하고 있다. 그러나 경제적 타당성과 기술적 과제를 해결하기 위한 지속적인 노력이 필요하다는 것이 전문가들의 공통된 지적이다. 암모니아 혼소발전의 개념과 기술적 특징 지난달 24일자 김도현 키움증권 리서치센터 연구원이 작성한 ‘암모니아산업:비료부터 연료까지’라는 제하의 보고서에 따르면 혼소발전은 기존 화석연료(LNG, 유연탄 등)와 무탄소 연료(암모니아, 수소 등)를 혼합 연소해 터빈을 가동하는 방식이다. 암모니아는 수소에 비해 연소제어가 용이하고 설비 투자비용이 낮아 경쟁력을 갖추고 있다. 그러나 낮은 에너지 밀도와 연소속도로 인해 추가적인 설비와 기술이 필요하며, 질소산화물(NOx) 배출량 증가 문제도 해결해야 한다. 한국과 일본의 주요 발전업체들은 2030년 암모니아 혼소율 20%를 목표로 실증 및 투자를 진행 중이다. 그 중에서 탄소 감축량, 연료 단가, 투자비용 등의 측면에서 경쟁력 있는 LNG-수소 혼소, 석탄암모니아 혼소에 대한 실증연구, 정책개발 등을 활발하게 지속하고 있다. 통상, 혼소발전의 특성상 성질이 다른 두 연료를 혼합해 연소시키게 되는데, 이 과정에서 연소특성의 변화가 발생하게 되는데, 김 연구원에 따르면 이는 연소 안정성 및 효율, 배기가스 등 발전계통 전반에 영향을 주게 되는데, 이로 인해 추가적인 설비와 운전기술이 필요하다. 가장 논의가 활발한 암모니아와 수소혼소를 비교할 때, 암모니아 혼소설비 투자가 수소혼소 대비 32% 저렴하다. 수소의 특성상 연소제어가 더 까다롭기 때문이다. 특히 한국과 일본이 주도적으로 암모니아 혼소를 추진하는 이유는 LNG를 전량 수입하기 때문인데, 한국의 경우 LNG 도입량이 연간 440만톤에 달하며, 이중 47.1%가 발전용 LNG 도입량이다. 이로써 기존 석탄화력 설비를 활용할 수 있다는 점과 에너지 공급안정성 측면 모두를 생각할 때 혼소발전이 현실적인 선택지가 될 수 있다는 설명이다. 아시아 주요 국가들의 혼소발전 추진 현황 그렇다면 아시아 주요국 중 리딩 국가인 한국과 일본의 혼소발전 추진 현황은 어떠할까? 먼저 한국은 LNG 수입 의존도가 높아 암모니아 혼소발전을 적극 검토하고 있다. 삼천포, 영흥, 여수 등 석탄발전소를 대상으로 실증 연구를 진행 중이며, 2030년까지 혼소율 20%를 목표로 하고 있다. 또한, 암모니아 터미널과 Cracking 설비 증설 등 인프라 투자도 병행하고 있다. 또 일본은 2030년까지 암모니아 혼소율 20% 상업 가동을 목표로 실증 연구와 설비 투자를 진행 중이다. 경제산업성과 신에너지산업 기술종합개발기구(NEDO)가 정책을 주도하며, Green Innovation Fund를 통해 대규모 자금을 지원하고 있다. 경제적 타당성과 풀어야할 과제 ‘산적’ 하지만 해결해야할 과제도 있다. 2024년 기준 아시아 LNG 가격은 $11.9/mmbtu로 높은 수준을 기록했으며, 암모니아 혼소발전은 LNG 발전 대비 연료비 절감 효과를 기대할 수 있다. 그러나 설비 투자비와 Blue/Green 암모니아의 높은 가격은 경제적 부담으로 작용할 수 있다. 또한 현정부 정책의 엇박자 가능성도 존재한다 정부가 ‘2040년 석탄발전소 전면 폐쇄’를 추진중인 가하면 산업통상자원부는 2030년까지 석탄발전소 24기에 암모니아 20% 혼소 기술을 적용하겠다는 계획을 발표했다. 탈석탄을 향한 분명한 목표와 석탄 인프라를 활용하려는 계획이 모순의 오류에 빠지면서 에너지 전환의 방향성에 대한 혼란이 제기되고 있다. 이에 더해 환경단체 등에서는 산자부의 이러한 정책추진 목표가 “탄소중립을 가장한 석탄 수명연장책”이라며 강하게 반발하고 있다. 그럼에도 불구하고 혼소발전은 기존 발전 인프라를 활용하면서 탄소 배출을 줄일 수 있는 현실적인 과도기적 대안으로서 하나의 선택지가 될 수 있어, 그 경제적 타당성과 기술적 과제를 해결하기 위해 지속적인 노력이 필요하다는 지적이다.

[산업경제뉴스 손영남 기자] 이재명 정부가 ‘2040년 석탄발전소 전면 폐쇄’를 선언한 가운데, 산업통상자원부는 2030년까지 석탄발전소 24기에 암모니아 20% 혼소 기술을 적용하겠다는 계획을 발표했다. 탈석탄을 향한 분명한 목표와 석탄 인프라를 활용하려는 계획이 모순의 오류에 빠지면서 에너지 전환의 방향성에 대한 혼란이 커지고 있다. 양립이 어려운 두 개념이 공존하는 아이러니한 상황은 결국 찬반양론의 각기 다른 목소리를 불러오는 결과를 초래했다. 정부는 이를 두고 ‘현실적인 과도기 전략’이라 강조하고 있지만, 환경단체와 시민사회는 “탄소중립을 가장한 석탄 수명연장책”이라며 강하게 반발하고 있기 때문이다. 서로의 당위에도 불구하고 이 문제는 해결책을 찾기 어려운 난제라는 것이 전문가들의 공통된 의견이다. 정책 신뢰성과 경제성, 기술적 실현 가능성 등 여러 쟁점이 복합적으로 얽혀 있는 탓이다. 우려스러운 부분은 이 과정에서 불거지는 혼란상들이 재생에너지 확대를 공언한 이재명 정부의 행보에 자칫 걸림돌이 되지는 않을까 하는 점이다. ◆ 온실가스 감축과 에너지 안보 두 마리 토끼 잡기산업통상자원부는 지난 4월 3일, 2030년까지 국내 석탄화력발전소 43기 중 24기에 암모니아 20% 혼소 기술을 적용하겠다고 발표했다. 이는 이재명 정부가 추진 중인 ‘탄소중립 2050 로드맵’의 주요 과제로, 정부는 “기존 석탄 인프라를 최대한 활용하면서도 온실가스를 줄일 수 있는 현실적인 전환 전략”이라고 설명한다. 강경성 산업부 에너지산업실장은 “암모니아 혼소는 석탄발전소의 급격한 폐쇄로 인한 지역경제 피해를 완화하면서, 수소 혼소 및 무탄소 발전으로 가는 과도기적 기술”이라고 강조했다. 2030년까지 혼소 상용화를 완료하고, 암모니아 저장시설 구축 및 국제 공급망 확보, 친환경 인증 제도 도입 등을 통해 기술 신뢰성과 국제 경쟁력을 높이려면 어쩔 수 없는 선택이라는 입장이다. 과도기라는 설명에서도 알 수 있듯 현재의 에너지 공급망을 고려한다면 불가피한 행보라는 주장이지만 이를 바라보는 시선이 그리 너그러운 것만은 아니다. 암모니아 혼소의 실효성에 강한 의문을 제기하며, 보다 근본적인 에너지 전환을 요구하는 여러 단체들의 입장이 그것이다. 환경단체 기후솔루션은 “암모니아 혼소의 온실가스 감축 효과는 최대 20% 수준에 그치고, 미연소된 암모니아가 대기 중에 노출되면 초미세먼지와 건강 피해를 유발할 가능성이 크다”고 주장한다. 탄소중립이란 목표를 실현하기 위한 방법으론 부적절하다는 의미다. 또한 시민단체 연대체인 ‘석탄을 넘어서’는 “2030년까지 석탄발전소를 단계적으로 폐쇄하고 재생에너지 중심의 전력체계로 전환하는 것이 기후위기 대응의 핵심”이라며, 혼소 정책은 석탄 수명을 연장하려는 방편에 불과하다고 비판하기도 했다. 이와 함께 노동계와 시민단체들은 정의로운 전환의 필요성도 강조한다. ‘정의로운 전환 2025 공동행동’은 “정부가 석탄 노동자의 고용 문제나 지역경제 충격에 대한 실효적인 대책 없이 기술적 해법에만 의존하고 있다”며 “정의 없는 전환은 사회적 갈등만 키울 수 있다”고 지적했다. ◆ 2040년 폐쇄 공약과 수조 원 투자의 딜레마 어쩌나논란을 더욱 키우는 요인은, 이재명 대통령이 지난 4월 22일 '지구의 날' 기념 연설에서 발표한 ‘2040년까지 석탄발전소 전면 폐쇄’ 공약이다. 암모니아 혼소 설비의 수명이 20년 이상인 점을 고려하면, 2030년대 초에 설비를 도입하고 2040년에 폐쇄한다는 것은 사실상 수조 원에 달하는 투자가 좌초자산으로 전락할 수 있음을 의미한다. 실제로 한국서부발전은 태안화력 9·10호기에 혼소 설비를 구축하는 데 약 3조 971억 원이 소요될 것으로 추산하고 있다. 이렇듯 정책상의 혼란과 과도한 투자 부담에 몸을 낮추는 일련의 움직임이 발견되고 있다. 대표적인 주체가 발전사들이다. 암모니아 혼소 기술 도입에 대해 신중한 입장을 보이는 일부 발전사들의 주장은 기술적 불확실성과 막대한 초기 투자 비용을 그 배경으로 꼽고 있다. 예를 들어, 태안화력 9·10호기에 혼소 설비를 도입하는 데만 약 3조 원이 소요될 것으로 추산되며, 이는 조기 폐쇄 비용보다도 높은 수준이다. 또한 발전사들은 암모니아의 낮은 연소성, 슬립(Slip) 현상, 질소산화물 증가 가능성 등으로 인해 기존 보일러 설비의 대규모 개조가 불가피하다고 지적한다. 특히 고혼소율로 갈수록 연소 안정성과 환경 규제 대응이 어려워지며, 이에 따른 운영 리스크와 유지보수 비용 증가도 부담 요인이다. 무엇보다도, 암모니아 혼소 전력은 현재 RE100 기준에서 인정받지 못하고 있어, 혼소 전력을 구매하려는 기업 수요가 불확실하다는 점도 발전사들의 고민을 키우고 있다. 실제로 일부 발전사는 당초 계획했던 혼소 적용을 축소하거나 철회한 것으로 알려졌다. ◆ 기술 실증을 넘어 전략적 전환이 필요한 시점암모니아 혼소가 탄소중립 전환의 해법으로 자리매김하려면 단순한 기술 적용을 넘어 정책적·경제적 정합성을 확보해야 한다는 지적이 제기된다. 무엇보다 이재명 정부의 ‘2040년 석탄발전소 폐쇄’ 기조와 장기적 혼소 설비 투자 계획 사이의 정합성이 확보돼야 한다. 중장기 폐쇄를 전제로 하면서 혼소 설비에 대규모 재원을 투입하는 방식은 정책의 일관성과 신뢰성을 떨어뜨릴 수 있기 때문이다. 또한 암모니아의 고온 연소 특성상 발생 가능한 질소산화물 증가, 슬립 현상, 부식 문제 등의 기술적 불확실성이 해소되지 않는다면 환경성과 안전성 모두에서 부정적 평가를 피하기 어렵다. 특히 독성 물질인 암모니아의 취급과 저장 안전성은 아직도 많은 실증이 필요한 분야다. 경제성 측면에서도 그레이 암모니아(화석연료 기반) 사용 시 탄소 감축 효과가 제한적일 뿐만 아니라, 국제 시장 가격과 수입 의존도 문제로 인해 연료비 변동성에 취약하다. 국내 생산 기반이 취약한 상황에서 장기적 수급 전략이 뒷받침되지 않으면 혼소 체제는 경쟁력을 상실할 가능성이 높다는 점을 외면해선 안 된다. 국제 기준과의 정합성도 핵심 과제다. 현재 암모니아 혼소는 RE100 기술 기준에서 인정받지 못하고 있으며, 이로 인해 혼소 발전 전력을 원하는 기업 수요를 확보하기 어렵다. 결국 RE100 등 글로벌 친환경 기준을 충족하지 못한다면, 혼소 전력은 시장에서 외면받을 수 있다. 마지막으로, 노동자와 지역 주민 등 전환 과정에서 영향을 받는 집단에 대한 정의로운 전환 전략 없이는 정책 추진 자체가 사회적 저항에 직면할 수 있다. 다른 재생에너지 구축 과정에서도 수차 발생한 사안인만큼 이에 대한 분명한 대비는 필수적이다.