에너지/환경

10분만에 충전되는 전기자동차 신전원 개발

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순환수명: 5만 회 이상 톈진시 정부는 9월 1일 제품 발표회를 개최하고, 고에너지 니켈-탄소 슈퍼 커패시터(super capacitor) 연구개발에 성공했다고 밝혔다. 고에너지 니켈-탄소 슈퍼 커패시터는 중국공정원 저우궈타이(周国泰) 원사 연구팀이 종합성능 균형설계 구상에 따라 ‘내부정렬식’ 슈퍼 커패시터 구조방안을 제시하고, 활성탄소소재를 니켈-수소전지 음극에 도입시켰다. 즉 한 전극에 활성탄소전극을 적용하고, 다른 한 전극에는 커패시터 전극재료 또는 전지 전극을 적용하여 일반 슈퍼 커패시터를 전지와 하나로 결합시킨 것이다. 이와 같은 커패시터는 일반 슈퍼 커패시터 및 축전지의 뛰어난 성능을 다 갖추었다. □ 고에너지 니켈-탄소 슈퍼 커패시터 기술의 선진성 - 비용량이 높다. 부피와 무게 비용량은 차량용 슈퍼 커패시터의 10배로, 리튬이온전지 비에너지의 3분의 2에 근접하다. - 순환수명이 길다. 이 제품의 표준 검사측정 수명은 5만 회 이상이며, 실제 사용 충방전 순환수명은 1만 5,000회다. 슈퍼 커패시터의 사용수명은 축전지의 25-100배이다. - 충방전 효율이 높다. 10분 동안 충전하면 정격 용량의 95% 이상에 이를 수 있으며, 대전류 방전능력이 강하고 에너지 전환률이 높다. - 안전하고 친환경적이다. 제품은 양호한 고/저온 성능과 환경 적응성을 지니고 있으며, 사용온도 범위는 -40℃-70℃이다. 과충전이나 단락이 치명적 원인이 되지 않으며, 사용하기 안전하다. 제품은 오염물을 배출하지 않는다. - 가격대비 성능이 뛰어나다. 순수전기자동차의 전체 수명에 드는 비용은 리튬이온전지의 3분의 1에 불과하다. 이로써 전기자동차의 종합운영비가 축전지보다 훨씬 적게 든다. 한 세트의 전원이 차량 4대의 연속 사용에 공급할 수 있는데, 리튬이온전지의 종합비용보다 80% 이상 절감이 가능하다. 톈진시 과학기술위원회의 전문가 검증결과, 고에너지 니켈-탄소 슈퍼 커패시터 기술은 선진국 수준이다. 저우궈타이 원사 연구팀은 난처(南车)그룹과 공동으로 고에너지 니켈-탄소 슈퍼 커패시터 순수전기버스를 개발했으며, 톈진이치쌰리(天津一汽夏利)공사 및 톈진숭정(天津松正)전기자동차유한공사와 공동으로 C급 플랫폼 고에너지 니켈-탄소 슈퍼 커패시터 승용차를 개발했다. 제품은 또한 순수전기중형버스, 전기자전거, 휴대용 적외선 조사장치 등 제품에도 시범적으로 사용되었다.

중국, 에너지시장판도 바꿀 셰일가스 개발에 착수

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중국에서 그동안 큰 기대가 걸린 셰일가스 채굴전망이 밝아지고 있다. 우선 6월 셰일가스 ‘제12차 5개년 규획’(12.5규획)이 작성되어 국무원에 보고되었으며, 7월 상순 중국 최초의 셰일가스 입찰결과가 발표되었다. 8월 초에는 스촨성에 위치한 중국의 첫 셰일가스 수평정이 시험채굴을 개시함으로써 중국은 셰일가스 개발에 착수했다. 셰일가스(Shale Gas)는 혈암(Shale Rock)층에서 채굴된 천연가스의 일종이다. 혈암은 정수 속에서 형성되며, 진흙과 모래의 장기적인 침전과정을 거쳐 대량의 석유와 가스 자원 등을 함유하고 있다. 중국이 2000년부터 에너지개발 역량을 확대한 이래 환경오염사건이 지속적으로 발생하고 있다. 스촨성 카이현(开县)지역의 갑작스런 천연가스정 분출사고, 최근 사태가 점점 심해지고 있는 보하이만 오일유출사건에 대해 업계 인사는 엄격한 관리조치가 따르지 않고서는 셰일가스 개발의 미래가 그다지 밝아 보이지는 않다고 우려의 목소리를 내비쳤다. □ 셰일가스 혁명 현재 미국은 확보하고 있는 기술로 추출할 수 있는 셰일가스자원이 23만㎥이다. 미국의 50개 주 가운데 48개 주가 셰일가스자원을 확보하고 있으며, 특히 텍사스의 셰일가스전 채굴수명이 80-100년이 된다. 중국의 셰일가스 매장량은 15-30만㎥로 미국 다음이다. 실제상 중국은 1950년대에 이미 셰일가스 대량 채굴에 나섰으며, 생산량은 중국 석유 생산량의 과반수를 차지했다. 그 후 다칭(大庆)유전의 발견으로 비용이 많이 드는 셰일가스 채굴을 포기하였다. 21세기 이래 기술의 진보, 원유가격의 상승으로 많은 동북지역은 재차 셰일가스프로젝트를 가동했다. 미국이 셰일가스 개발에 본격적으로 나서자 중국도 이를 따랐다. 페트로차이나(CNPC)와 시노팩, 그리고 국토자원부는 2004년 이래 스촨성을 중심으로 하는 분지 내에서 셰일가스 탐사를 진행하고 대량 성과를 거두었다. 올해 6월 발표된 <국토자원 ‘12.5’규획 강요>에 의하면, ‘12.5’규획기간 신규 증가 셰일가스가 6,000억㎥에 달할 전망이다. 중국이 실질적인 개발단계에 진입하지 않았으나 셰일가스에 대한 태도는 세계적인 주목을 모으고 있다. 러시아과학원 에너지연구소 관계자가 최근 기자 취재 시 중국이 미국으로부터 셰일가스 채굴기술을 도입한 데 대해 관심을 기울이고 있다고 밝혔다. 중국이 성숙된 셰일가스 채굴기술을 장악하기만 하면 러시아로부터 천연가스를 수입하는 적극성이 저하될 것이라는 지적이다. 현재 중국과 러시아는 다국적 천연가스 파이프라인의 가스공급 가격문제를 놓고 인식의 일치를 가져오지 않은 실정이다. □ 미국의 기술원조 필요 중국은 최근 오염물방출감소 압력으로 천연가스 사용을 추진하고 있다. ‘12.5’기간 천연가스 소비비율이 2배 증가하여 현재의 에너지소비구조에서의 점유율 4%에서 8%로 향상될 전망이다. 중국은 거대한 천연가스 부족난을 해결하기 위해 여러 갈래의 다국적 천연가스 파이프를 부설하고, 액화천연가스 수입량을 늘리고 있다. 올해 상반기 중국의 천연가스 소비량은 전년 동기대비 22% 증가한 734억㎥이며, 수입량도 같은 증가율을 보였다. 중국의 천연가스 생산능력이 2020년 2,200억㎥에 달하겠지만 50%를 더 수입해야 한다. 왜냐하면 이 시기 중국의 천연가스 소비량이 4,500억㎥로 예상되기 때문이다. 이에 대비해 중국이 셰일가스 개발에 큰 기대를 걸고 있고, 또 페트로차이나(CNPC)와 시노팩이 상당히 많은 투자를 하고 있으나 중국의 셰일가스 개발은 초기발전단계에 있기 때문에 대규모 상용개발과는 거리가 멀다고 가우스셴(高世宪) 국가발전개혁위원회 에너지경제 및 발전전략연구센터 주임이 지적했다. 중국은 성숙된 셰일가스 채굴기술을 파악하지 못했다. 이 기술은 주로 다국적 석유기업 셸(Shell), 셰브론 등의 수중에 장악되어 있다. 중국은 셰일가스 채굴기술 분야에서 경험이 부족하여 해외 원조를 받아야 한다. 미국은 1980년대 중기 이래 셰일가스 대규모 개발을 진행하여 현재 방대한 매장량을 확보하고 있는 외에도, 세계에서 셰일가스 채굴기술이 가장 뛰어나다. 2009년 11월 중미 양국이 발표한 에너지안전협력 공동성명에서 셰일가스 공동개발이 핵심 사안으로 떠올랐다. 당시 양국은 <미국 국무원과 중국 국가에너지국의 중미 셰일가스자원업무와 관련한 행동계획>을 체결했다. 구체적으로 미국의 셰일가스 채굴 분야 경험을 도입하여 중국의 관련 법률과 법규에 부합되는 전제 아래 셰일가스자원 평가, 탐사개발기술, 관련 정책 분야에서 협력하여 중국의 셰일가스자원 개발을 촉진시킨다는 내용이다. 업계 인사는 중국이 미국으로부터 셰일가스 채굴기술을 도입함에 있어 많은 저해를 받지 않을 것이라고 예상하고 있다. 왜냐하면 중국이 이미 셰일가스 개발을 결심했기 때문에 낮은 이익에 연연하지 않을 것이고, 중국에는 채굴할 자원이 있어 국제에너지시장의 압력을 약화시킬 수 있기 때문이다. 이는 미국에 대해 해가 없이 이롭다. 2010년 12월 페트로차이나는 셸(Shell)과 공동개발에 나선 최초의 셰일가스정이 이미 스촨성에서 시추를 개시했다고 밝혔다. 이는 최초의 중외합작 셰일가스 탐사개발 프로젝트다. 시노팩은 BP와 구이저우성 카이리(贵州凯里), 수베이 황치아오(苏北黄桥) 등지에서 셰일가스 공동채굴에 착수했다고 전했다. □ 채굴에 따른 환경오염문제 대두 중국이 셰일가스 혁명에 열중하고 있을 때, 미국은 유사 이래로 가장 강한 질의를 받고 있다. 2011년 미국 여론은 셰일가스 채굴이 환경오염을 조성한다고 지적했다. 미국의 한 지방에서는 공익 소송까지 갔다. 미국이 이러한 곤경에 처했는데, 환경기준이 미국보다 낮은 중국이야 더 말할 나위가 없다. 핵심 수압파쇄기술의 경우, 셰일가스 채굴에서 가장 큰 문제가 물 주입이다. 지하 심층 혈암이 치밀한 틈 사이에서 가스를 추출하려면 대량 물 주입을 필요로 한다. 중국처럼 수자원이 부족한 국가로서는 아주 큰 도전이다. 물이 많은 지역인 스촨성에서 채굴한 셰일가스도 주위환경에 오염을 조성할 수 있다고 순융샹(孙永祥) 국무원 발전연구센터 유럽아시아연구소 연구원이 지적했다. 많은 국가들은 물, 모래흙, 화학용품을 전부 혼합해 지하폭발을 일으켜 암석을 파쇄하고, 방출되는 가스는 지하수원에 오염을 조성할 수 있다고 우려하고 있다. 2011년 2월 셸이 남아프리카 카루분지에서 셰일가스를 탐사하면서 현지 주민들의 항의를 받은 것이 가장 대표적인 사례다. 중국의 셰일가스 채굴은 현재 초기발전단계에 놓여있기 때문에 많은 문제를 단시일 내에 해결할 수 없다. 환경 리스크 문제는 물론이고, 가장 시급한 것이 가격문제이다. 셰일가스는 천연가스에 비해 채굴비가 높다. 게다가 중국의 천연가스 가격은 세계 행보를 같이 하지 않고 있다. 셰일가스 사용이 천연가스가격에 압력을 조성하지만 가격인상은 결코 쉬운 일이 아니다. 모순이 많지만 미래 5년 개발의 전략적 계획이 이미 적성된 실정에서 기술협력을 가속화하는 수밖에 없다. 기술협력에서도 누가 자원을 소유하는지, 민영개입을 허용하는지와 같은 복잡한 점이 많다. 신에너지로서의 셰일가스는 관리상에서 쉽게 혼동을 초래할 수 있다. 석유가스가 국가 것이라면 셰일가스는 지방이 관리하는지, 아니면 중앙이 관리하는지? 중국의 셰일가스는 반드시 개발은 해야 하나 상상하는 것처럼 빠를 수 없으며 과정이 필요하다. □ 셰일가스 개발의 필요성 중국에서 셰일가스 개발은 중대한 전략적 의미를 지닌다. 깨끗한 저탄소 셰일가스는 천연가스 공급 증가, 에너지구조 고도화, 오염물배출 감소를 추진하게 된다. 2010년 중국 내 천연가스의 1차 에너지 소비 중 비율은 4.0%이며, 이 시기 세계 평균치는 23.81%로 중국의 6배 수준이다. 중국이 이 비율을 2020년 9%, 2030년 12%로 끌어올리려면 천연가스 소비를 배로 늘려야 한다. 따라서 셰일가스자원에 대한 탐사, 개발과 이용을 추진하는 것은 중국 경제사회 발전에서의 청정에너지 수요 충족, 온실가스 배출 통제, 국민들의 에너지사용 환경개선에 대해 중대한 의미를 지닌다. 중국 정부는 현재까지 전국의 셰일가스 자원에 대한 체계적인 탐사 및 평가 작업을 실행하지 않은 상황이다. 하지만 여러 분야의 초보적인 평가 결과에 따르면, 중국의 셰일가스자원은 매우 풍부하며 분포가 넓고 개발 잠재력이 매우 큰 것으로 드러났다. ‘미국 에너지 정보성(EIA)’이 지난 4월 전 세계 32개 국가의 셰일가스 분지 48개에 대한 자원평가 결과, 중국 내 셰일가스자원의 지질 축적량은 100조㎥이고, 채굴가능한 자원량은 36조㎥인 것으로 나타났다. 중국의 셰일가스자원은 매장조건이 미국에 비해 복잡하고 셰일가스 채굴작업 비용이 미국에 비해 높겠지만, 토지 사용료가 낮고 설비 국산화 수준이 높으며, 전문 서비스 및 인력 비용이 낮은 이점을 감안하면 종합채굴비가 미국보다 낮아 상용화 전망이 밝을 것이라는 게 중국 전문가들의 관측이다. 중국은 셰일가스 채굴기술 및 설비 분야에서 일정한 기반을 보유하고 있으며 앞으로 국제협력과 독자적인 혁신을 추진하여 세계 선진수준에 도달할 수 있게 될 것이라고 중국 내 전문가들은 분석하고 있다. 중국은 시추기, 수압파쇄설비, 지하작업설비 등 관련 설비의 개발 및 제조 분야에서 강한 기술력과 생산력을 보유하고 있으며, 중국 내 회사가 개발한 시추설비는 이미 미국에 대량 수출되어 셰일가스 개발에 응용되고 있는 실정이다. 중국산 고출력 수압파쇄펌프는 효율이 낮고 원가가 높은 난제를 해결했다. 중국은 현재 시스템 전체 기술과 부분적인 보조 장비 분야에서 선진국과 격차가 존재하고 있지만 향후 대량의 응용실천을 통해 해결될 것이라 게 중국 내 전문가들의 분석이다. 미국의 셰일가스 기술이 여러 중소형 회사들에 분산되어 있는데 중국은 이런 회사들과의 기술협력 혹은 인수합병 방식을 통해 기술능력을 보유할 수 있게 될 것으로 전망된다. □ 정부의 개발조치 향후 중국 정부는 셰일가스자원 개발을 위해 다음과 같은 조치를 채택할 것으로 전망된다. - 셰일가스자원 개발 및 채굴권 관리제도 구축 - 셰일가스자원을 제품화한 후 관련 제품의 시장진입 제도 확립 - 셰일가스 종합개발응용 및 시범테스트공정 실시 - 셰일가스자원 개발과정에서 지하수, 지질, 토양, 생태 분야 감독관리 제도 구축 - 셰일가스자원 개발모델과 응용모델의 혁신 추진 - 셰일가스자원 개발과 상용화 과정에서 필요한 핵심기술 난제 해결을 중점적으로 추진 - 셰일가스자원 관련 지질학적 연구 및 조사작업을 추진하고, 셰일가스자원의 분포법칙과 역할 메커니즘 연구 추진 - 현재 적용되고 있는 ‘석탄층가스자원 개발에 대한 국가지원정책’을 셰일가스자원 개발 분야에 활용하고, 셰일가스 채굴에서의 자원세, 부가가치세, 소득세 감소 및 면세 정책을 제정하여 업체들로 하여금 셰일가스자원 개발에 적극 투자하도록 하며, 셰일가스자원 개발에서의 원가절감을 적극 추진 <참고> 셰일가스 시추기술 혁신으로 인해 북미지역의 천연가스시장이 요동을 치고 있다. 과거 기술적, 경제적 이유로 존재감이 희박했던 셰일가스가 수평정 시추기술과 수압파쇄법의 적용으로 에너지시장의 신데렐라로 떠올랐다. 셰일가스 개발 확대를 통해 천연가스 가격의 안정화, 자원의 무기화 방지, 천연가스 활용에 대한 재평가가 일어날 것으로 전망된다. 셰일가스 생산이 확대되면서 에너지 시장뿐 아니라 석유화학 산업에도 파장이 커지고 있다. 북미의 석유화학 기업들이 기지개를 켜고 있는 가운데 셰일 가스 상당량을 보유한 중국 내 기업들의 부상이 예견되고 있다. 중국도 가스 개발로 석유화학제품 자급률이 높아질 전망이다. 이는 중국에서 수출이 편중된 국내 업체들의 잠재적인 리스크다. 중국은 미국보다 회수 가능한 셰일가스 매장량이 1.5배나 많다. 이런 셰일가스 생산은 2015년이나 그보다 더 빨리 가시화될 것으로 관측되고 있다.

폐유 1톤으로 바이오디젤유 980kg 생산기술 개발

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국가급 중점첨단기술기업인 푸젠룽옌줘웨(福建龙岩卓越)신에너지발전유한공사는 독자적으로 개발한 신기술과 자동생산설비를 이용해 폐유 1톤에서 청정액체연료인 바이오디젤유 980kg을 추출했다. 푸젠룽옌공사는 2002년 중국 최초로 폐유에서 바이오디젤유를 추출하여 산업화를 실현했다. 이 프로젝트는 국가 ‘제10차 5개년 계획’과 ‘제11차 5개년 규획’기간 연속 과학기술지탱(支撑)계획에 편입되었다. 현재 기업의 바이오디젤유 연간 추출량은 10만톤 이상이다. 예훠뚱(叶活动) 이사장에 의하면, 기업이 독자적으로 개발한 자동생산설비는 국가기술특허 10건을 보유하고 있으며, 폐유 중 바이오디젤유 추출 전환율을 현재의 98%로 끌어올렸다. 다시 말하면 폐유 1톤에서 바이오디젤유 980kg을 생산할 수 있다. 푸젠룽옌공사의 관계자가 유리컵에 담은 폐유와 바이오디젤유를 기자한테 보여줬다. 폐유는 혼탁한 흑갈색을 띠고 악취가 풍겼으나 바이오디젤유는 투명하고 순수한 색깔을 보였으며 약간 향기가 났다. 전문가 검증결과, 이 기업이 생산한 바이오디젤유는 0호 디젤엔진 연료의 성능요구를 충족시켜주는 청정액체연료제품이며, 중국에는 현재까지 이와 같은 생산기술이 전무하다. 상하이내연기관연구소 전문가의 검증결과, 푸젠룽옌공사가 생산한 바이오디젤유는 유황 함유량이 화석디젤유보다 훨씬 적었고, 탄소수 16인 알칸 함유량이 화석디젤유보다 더욱 높았으나 아렌(arene)과 중금속을 함유하지 않았으며, 산소 함유량이 많아 완전 연소가 가능하고 오염을 조성하지 않았다.

중국 연해 생물에서 방사성 원소 검출

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중국해양국이 8월 23일 발표한 서태평양 해양환경의 방사성 측정결과에 의하면, 일본 후쿠시마 동쪽 및 동남방향 서태평양 해역이 후쿠시마 핵 누출 영향을 크게 받아 중국 연해 생물에서 정상적인 상황에서 감지하기 어려운 은-110m와 세슘-134를 검출해낸 것으로 드러났다. 6월 16일부터 7월 4일까지 국가해양국은 일본 후쿠시마 핵 누출로 방출된 주요 방사성 물질 세슘-137, 세슘-134, 스트론튬-90의 해양환경에 대한 영향을 상대로 해양 25만 2,000㎢ 해역의 대기, 해수, 해양생물을 측정했다. 결과, 해수에서 세슘-137과 스트론튬-90을 검출해냈으며, 94%의 모니터링 스테이션 샘플에서 정상적인 상황에서 감지하기 어려운 세슘-134를 발견했다. 71%의 모니터링 스테이션의 세슘-137 함량은 중국 해역의 정상치를 초과했다. 그 중 세슘-137과 스트론튬-90의 최고 함량은 각각 중국 해역 정상치의 300배와 10배였다. 오징어에 대한 방사성 측정결과, 스트론튬-90의 비방사능이 중국 연해 생물 방사성 정상치의 29배였다. 이에 앞서 국가해양국 해양환경보호국이 모니터링지역의 해양생물이 서로 다른 정도의 오염을 받을 수 있다고 밝힌 바 있다. 세슘-137과 스트론튬-90은 반감기가 30년이기 때문에 오염 영향이 오래 가며, 특히 방사성 물질이 생체농축, 먹이사슬의 전송, 생물농축 확대와 누적을 거쳐 해양생물과 해양생태계, 나아가 인류건강에 장기적으로 영향을 미치는 데 대해 무시할 수 없다.

사이언스지, 세계적 핫이슈 해초 녹조 연구 최신진전 보도

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7월 22일 출간된 사이언스지는 중국과학원 해양연구소의 쟝펑(姜鹏) 연구팀이 황해 해초 녹조 연구에서 거둔 최신 진전(http://www.sciencemag.org/content/333/6041/findings.full)을 소개했다. 주로는 녹조 형성원인 및 동력학 메커니즘 규명을 위한 학제간 연구 구상을 제공했다. 2008년 여름철 황해에 폭발적으로 나타난 해초 녹조는 세계 최대 규모의 녹조로 알려지고 있으며, 녹조 형성메커니즘 및 과정 연구가 현재 세계 핫이슈로 뜨고 있다. 연구인력은 큰 범위에서의 샘플 채집 및 4개 분자마커 결합을 통해 유전분석을 진행하고, 부유 해초가 종 및 종내 수준에서 높은 유전 균일성을 지님을 규명했다. 또한 해양환경 분석과 결부해 2008년 4월 남황해 중부에서 1개월간 안정적으로 존재하는 한랭와(cold vortex)를 형성하며, 한랭와가 늦은 봄과 초여름 바람장을 따라 북쪽으로 운동함을 확인하고, 한랭와의 발생과 운동과정이 부유해초 생물량의 집결, 고속 번식 및 표류와 직접 관련된다고 추측했다. 이 교차연구 성과는 최근 환경과학분야 Top journal Environmental Science and Technology(http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/es200579q)에 발표되었다. 연구팀은 한랭와로 유발되는 부영양 용승이 조류 대증식의 형성을 포함한 초급 생산성의 수준을 뚜렷이 향상시킬 수 있으며, 거대한 규모로 나타나는 황해 녹조가 한랭와의 생태효과에 대한 새로운 인식을 증진시킬 수 있음을 규명했다. 연구팀은 2007년부터 황해 해초 녹조 추적연구를 추진하고, 중일한지역 위주로 부분적인 유럽과 북미지역의 샘플을 포함한 해초 조류 종 데이터베이스를 구축했으며, 종 및 종내 수준에서 분자생물지리학 분석을 진행한 한편, 학문분야 간 교류에 적극 참여했다.

6개 부처, 희토 불법채굴 단속 통지 하달

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8월 8일 공업정보화부는 감찰부, 환경보호부 등 중국 내 6개 부처가 하달한 <전국 희토 생산질서 전문프로젝트 정돈행동 전개 관련 통지>를 발표하고, 희토 불법채굴, 기준초과채굴, 계획초과생산을 진행하는 기업에 대해 생산을 중지시키고 영업허가증을 취소한다고 전했다. 통지에 따르면, 희토 불법채굴, 기준초과채굴, 계획초과생산을 진행하는 희토광산기업과 희토제련분리기업은 즉각 생산을 중지하고, 정한 기일 내에 정돈을 해야 한다. 정돈 후 여전히 요구에 부합되지 않을 경우 지령성 생산계획 지표를 삭감하거나 취소하고, 법에 의거해 불법 광산제품과 불법 소득을 몰수하며, 나아가 법에 의거해 관련 영업허가증을 취소한다. 이밖에 통지에는 희토광산제품 교역이 지령성 생산계획이 있는 희토광산기업과 제련분리기업 사이에서 이루어져야 한다는 제한이 있다. 불법행위가 있을 경우 마찬가지로 지령성 생산계획 지표를 삭감 또는 취소하며, 법에 의거해 처벌한다. ■ 명확한 정돈 스케줄 6개 부처의 계획에 따르면, 8월 11일부터 11월 10일은 검사정돈단계이다. ‘문제기업’ 상황조사 후, 통지의 요구대로 생산중지 또는 정돈이 있으며, 10월 10일 전에 관련 상황을 공업정보화부에 보고한다. 11월 11일부터 12월 31일까지는 검사검수단계로서 공업정보화부가 감찰부, 환경보호부 등 관계 부처와 공동으로 희토산업 정돈상황을 검사 검수하여 사회에 정돈결과를 공표한다. 올해 중국의 희토광산 채굴총량 통제지표는 9만 3,800톤이고, 제련분리 상한선 지표는 9만 400톤이다. 7월 말 전에 이미 국가가 하달한 희토광산 채굴총량 통제지표에 도달했다. 정돈분리 상한선 지표의 경우 많은 기업이 부족하다는 불만이 있다. 그 중 오광(五矿)비철금속공사는 8월 초에 이미 자발적으로 생산을 중지했으며, 희토시장의 안정적인 운영을 확보하고자 동종업계도 생산을 중지할 것을 제시했다. 그러나 이 제시안을 따르는 기업이 아주 적었다. ■ 전문가, 대부분 기업의 불법행위 지적 강소성희토학회의 한 전문가는 중국에서 규칙을 지키는 희토분리공장이 하나도 없으며, 공장마다 모두 통제지표를 초과하여 희토광산제품을 구매했다고 밝혔다. 희토광산의 기준초과채굴, 불법채굴도 마찬가지로 난처한 상황에 직면했다. ■ 포강희토(包钢稀土), 올해 상반기 순이익 급증 포강희토(내몽고포두희토하이테크주식유한공사)의 2011년 상반기 보고서에 의하면, 영업수입은 전년 동기대비 434.24% 증가한 38억 7,900만 위안이다. 그 중 상장기업 주주에 귀속된 순이익이 전년 동기대비 458.51% 증가한 19억 7,700만 위안이다. 상반기 주당수익은 전년 동기대비 458.51% 증가한 1.632 위안이다.

국무원, 12.5규획(2011-2015) 에너지환경 사업방안 통과

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7월 19일 ‘국가 기후변화대응 및 에너지절약오염물방출감소 업무지도팀’ 팀장 원쟈바오 국무원 총리는 지도팀 회의를 개최하고, ‘12.5규획’ 에너지절약 오염물방출감소 종합성 사업방안, 그리고 에너지절약 목표달성 구체적인 방안, 주요오염물 방출총량 통제계획을 통과시키고, 관련 사업을 배치했다. ‘11.5규획’(2006-2010년)기간 중국은 에너지절감/오염물방출감소 목표를 기본적으로 달성했다. 에너지소비의 연평균 증가율은 6.6%로, 국민경제의 연평균 증가율 11.2%를 위해 기여했다. 에너지절감/오염물방출사업은 산업 구조조정과 기술진보를 촉진했고 전 사회 에너지절감과 환경보호 의식을 증진시켰으며, 에너지소비강도와 주요오염물방출량의 급증추세를 억제했고 세계 기후변화에 큰 공헌을 했다. □ ‘12.5규획’ 에너지절약 오염물방출감소 종합성 사업방안 ○ 중점분야 에너지절약 오염물방출감소 추진 - 산업 에너지절약은 선진 생산능력으로 낙후된 생산능력을 도태시킴 - 교통 에너지절약은 공공교통 발전을 중요시하고, 다양한 운수방식 채택 및 최적화 - 건축 에너지절약은 기존의 건축물을 합리적으로 개조, 그린건축과 지능형 건축 집중 발전 - 생활 에너지절약은 경제효율이 높은 에너지절약제품의 사용 보급, 에너지절약과 환경보호 소비모델과 생활방식 개선 ○ 산업구조 고도화 - 현대적인 산업시스템 개선, 3차 산업과 전략적 신흥산업 육성 권장, 첨단기술로 전통산업 개조 - 에너지 생산과 이용 방식 혁신, 안전하고 경제적이며 깨끗한 현대에너지산업시스템 구축 ○ 에너지절약 오염물방출감소 중점공정 실시 - 에너지절약공정, 환경치유중점공정, 순환경제중점공정 실시 ○ 선진기술 사용보급 - 에너지절약 오염물방출감소 기술 선정, 평가, 보급 메커니즘 구축 - 해외 선진기술 도입, 소화흡수 강화 - 기술 개발과 시범, 보급응용 가속화 ○ 에너지절약 오염물방출감소 관리 강화 - 에너지절약 평가심사제도 개선 - 에너지소비설비 국가표준 제정 및 시행 - 기업이 에너지절약 계량, 명세기록표, 통계 제도를 수립하는 것을 권장 - 전력수요 측 관리, 에너지효율라벨, 에너지절약 정부조달 등 관리방식 채택 ○ 에너지절약 오염물방출감소 장기효과 메커니즘 개선 - 세수 우대정책 실시, 자원세와 환경세 개혁 추진 - 수출입 관세 조절, 고에너지소비와 고오염물방출 제품수출 억제

중국의 CCS 상용화 박두

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중국에서 탄소포집저장(CCS)기술은 에너지절감기술, 에너지효율기술, 신에너지기술과 함께 국가 ‘12.5규획’(2011-2015년)에 편입되었다. 당면과제는 CCS의 상용화다. 세계 이산화탄소 배출량의 지속적인 증가와 세계 각국 탄소세 징수압력의 형성에 의해 CCS기술은 탄소배출 저감의 비축기술로서 그 상용화가 기술진보와 원가절감의 작용으로 가속 페달을 밟고 있다. 화중과기대학 정추광(郑楚光) 교수는 <과학시보> 기자 취재 시 “CCS기술은 미래 기술이 아니며, 그 상용화 운영이 코앞에 다가왔다.”라고 지적했다. 1. 갈수록 중요해지고 있는 CCS 탄소배출 저감에는 세 가지 경로가 있다. 첫째, 에너지구조를 변화시키고, 신에너지, 특히 신재생에너지를 발전시키는 것이다. 둘째, 에너지 이용률을 향상시키는 에너지절감과 오염물방출감소이다. 셋째, 화석에너지로 배출되는 이산화탄소를 회수하고 저장 및 격리시키는 CCS이다. 정추광 교수는 중국이 오염물 방출감소를 위한 전략과 조치에서 에너지절감/오염물 방출감소를 집중적으로 추진하고, 신에너지 발전에 지속적으로 나서는 한편, 화석에너지, 특히 석탄의 이산화탄소 배출 저감에 더욱 큰 관심을 기울여야 한다고 주장했다. 신재생에너지의 에너지 밀도가 화석에너지보다 낮고, 실제 탄소배출 저감은 단기간 내에 공간적인 제한을 받기 때문에 기본적인 대체를 실현하기 힘들다는 지적이다. 따라서 에너지효율 향상과 에너지구조 고도화를 지속적으로 추진하는 한편 탄소포집저장을 강제적인 탄소배출저감에 대응하는 중요한 발전방향으로 간주해야 한다. 현재 CCS 가운데 이산화탄소 포집방식에는 주로 세 가지가 있다. 즉 연소 전 포집, 산소부화 연소(oxygen-enriched combustion), 연소 후 포집이다. (1) 연소 전 포집 연소 전 포집은 IGCC(석탄가스화복합발전)시스템에 주로 적용된다. 이 기술은 포집시스템이 작고 에너지소비가 적으며 효율 및 오염물질 제어분야에서 큰 잠재력이 있지만 투자비용 및 기존 발전장비와의 접목에는 문제가 있다. IGCC기술은 신설 발전소에만 적용된다. (2) 연소 후 포집 연소 후 포집이란 연소로 배출되는 연기 속에서 이산화탄소를 포집하는 것을 말한다. 에너지소비와 설비의 콤팩트성 분야에서 잠재력을 지니고 있으며 이미 상용화를 실현했지만, 원가절감과 대규모 배출저감의 문제에 직면해있다. (3) 산소부화 연소 산소부화 연소는 석탄화력발전소의 기술 프로세스가 대체적으로 변하지 않는 상황에서 공기 중의 산소와 질소를 분리시키며, 고농도의 산소와 순환하는 부분적인 연기를 혼합한 기체를 직접 활용해 공기를 대체하고, 고농도 이산화탄소부화 연기를 일차적으로 획득하여 처리 및 저장하는 것이다. 2. 산소부화 연소, 신규 붐 조성 산소부화 연소는 저렴한 비용으로 대규모 오염물 배출저감을 실현하는 신형기술이다. 기존의 석탄연소장치에서 산소로 연소공기를 대체하고, 연기순환을 활용해 연료를 수송하고 열을 조절하는 신형 연소방식이다. 이산화탄소의 고농도 부화를 획득할 수 있는 한편, 고효율 탈황/탈질 효과가 있으며, 운영비는 상대적인 우위를 지니고 있다. 산호부화 연소기술은 기존의 동종유형 기술에 비해 설비 투자비용, 발전비용, 이산화탄소 포집비용, 오염물배출 감소비용에서 모두 경쟁력이 강하다. 이산화탄소 자원화 이용 또는 탄소세 징수까지 감안할 경우 우위가 더욱 뚜렷하다. 이밖에 산소부화 연소기술은 기존의 석탄화력발전소 보일러시스템을 바탕으로 기술 성숙도가 높고 경제비용 우위가 뚜렷하며, 제로에 근접한 배출과 규모화 배출저감의 비교우위가 있는 것으로, 21세기 석탄연소기술의 중요한 발전방향이라 할 수 있다. 산소부화 연소기술은 많은 국가들에서 이미 공정 시범건설 준비단계에 진입했으며, 2008-2010년 사이에 전 세계에서 8개의 시범장치가 운영을 개시했다. 3. 중국 내 산소부화 연소기술의 발전현황 해외 일부 대기업은 세계에서 잠재력이 가장 큰 시장인 중국에 눈길을 돌리고 있다. 미국 Air Products사는 중국에서 석탄이 풍부한 산서성에 진입해 산소부화 연소 이산화탄소 정제기술을 산서국제에너지그룹이 건설하는 설비용량이 350MW인 산소부화 연소 발전시범프로젝트에 응용하고, 발전소에 대한 타당성 연구를 했다. 이 시범프로젝트는 산서국제에너지그룹 태원발전소에서 추진하게 되며, 포집한 이산화탄소를 정제한 후 다른 용도로 활용하거나 직접 저장할 예정이다. 미국 에너지부는 중국 국가에너지국과 공동으로 해당 프로젝트를 ‘중미 화석에너지 협력협정 부록2: 청정에너지’에 편입시켰다. 이 협력협정의 취지는 양국간 과학기술 협력이다. 미국 Air Products사는 세계 산소부화 연소기술의 선두수준을 대표하고 있다. 이 기업은 소형 시험에서 산소부화 연소기술을 활용해 포집한 이산화탄소를 정제할 수 있음을 규명했다. 기업은 산서국제에너지그룹에 산소제조와 이산화탄소 정제설비 연구 및 설계 관련 상세한 내용을 제공하고, 또한 두 세트의 장치를 선진국 수준으로 제작할 예정이다. 정추광 교수는 1995년 중국 최초로 산소부화 연소기술에 대한 기초연구를 전개했다. 2007년 중국 최초의 300kW급 산소부화 연소 및 오염물제거 종합실험시스템을 구축하고, 또 중국 내 관련 973계획, 863계획, 국가자연과학기금 중점과제를 주관했다. 현재 정추광 교수 연구진은 국가에너지석탄청정저탄소발전기술연구개발(실험)센터와 무한신에너지연구원에 의존해 중국 최초의 3MW급 산소부화 연소 전반 프로세스 실험시스템을 조만간 구축할 전망이다. 올해 5월 중국은 ‘35MWth 산소부화 연소 탄소포집 핵심기술, 장비 연구개발 및 공정시범’ 국가과기지탱(支撑)계획 프로젝트를 가동했다. 프로젝트는 정추광 교수 주도로 몇몇 산업부서가 참여한다. 프로젝트가 완료된 후 중국은 최초로 연간 10만톤 규모의 이산화탄소 포집 산소부화 연소 보일러시스템을 구축하게 된다. 정추광 교수 연구진의 기술로드맵에 의하면, 2014년 전까지 중국은 연간 10만톤 규모의 CCS시범사업을 수행하고, 산소부화 연소와 CCUS 간 결합을 실현하여 공기분리-압축-발전시스템을 최적화할 계획이며, 2020년 전으로 100만톤급 대형시범운영단계에 진입할 전망이다. CCS 산소부화 연소기술은 EOR 및 EGR과 결부되어 중국의 실제 상황에 부합되는 규모화 탄소배출저감과 자원화 이용의 효율적인 경로가 될 전망이다. 따라서 국가가 전략적인 차원에서 석탄연소의 규모화 배출저감과 자원화 이용기술 개발에 큰 관심을 기울여 산업의 규모화 시범사업을 조속히 활성화하고, 중국의 이산화탄소 배출저감사업과 저탄소경제 발전을 추진해야 한다는 주장이 제기되고 있다.

짚 연소 배출오염물질의 정확한 정량화 가능

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7월 1일 출간된 ‘환경과학기술지’에는 복단대학 환경과학 및 공정학부 천젠민(陈建民), 장허펑(张鹤丰) 교수 등의 짚 연소로 배출되는 대기오염물질 정량화 연구 최신성과가 실렸다. 이 연구는 짚 연소로 배출되는 대기오염 메커니즘 분야에서 실질적인 진전을 이룩했다. 중국은 농작물 짚 보유량이 세계 1위다. 가정용 연료와 노천소각의 두 가지 방식으로 짚을 처리할 경우 배출되는 대기오염물질과 대기입자상물질은 지역 환경품질, 기후변화, 인간건강에 중요한 영향을 미친다. 이번에 천젠민 교수 과제팀은 자체적으로 연구개발한 대형 에어로졸 스모그 챔버(Smog Chamber), 전용연소로, 선진 대기입자상물질 측정시스템을 통해 2004년도 중국의 옥수수/밀/벼 짚 생산량 및 연소비율 상황을 바탕으로, 짚 연소로 배출되는 가스상 오염물질, 입자상물질, 다환방향족탄화수소류(PAHs, Polycyclic Aromatic Hydrocarbons), 알칼기 다환방향족탄화수소류(APAHs)의 정확한 정량화 배출 특징을 밝혀냈다. □ 짚 연소로 생기는 입자상물질의 배출량 - 톤당 볏짚 연소 배출 입자상물질: 260±50kg - 톤당 밀짚 연소 배출 입자상물질: 110±30kg - 톤당 옥수수 짚 연소 배출 입자상물질: 390±60kg □ 2004년 벼/밀/옥수수 짚 연소로 생긴 가스상 요염물질 배출량 - 일산화탄소: 2,300만톤 - 이산화탄소: 2억 5,000만톤 - 질산화물: 28만톤 □ 이산화탄소 배출량 - 톤당 밀짚 연소 배출 이산화탄소: 1,557.9kg - 톤당 볏짚 연소 배출 이산화탄소: 791.3kg - 톤당 옥수수 짚 연소 배출 이산화탄소: 1,261.5kg □ 2004년도 PAHs와 APAHs 배출량 - 다환방향족탄화수소류(PAHs) 배출량: 1,088톤 - 알칼기 다환방향족탄화수소류(APAHs) 배출량: 379톤 천젠민 교수의 소개에 의하면, 이 연구결과는 짚 연소원의 공기 품질에 대한 영향을 정량적으로 규명했으며, 이로써 연간 짚 연소로 배출되는 오염물질을 쉽게 계산해낼 수 있다. 이 연구성과는 중국의 온실가스 배출 제어 관련 발전전략, 국가차원의 짚 종합이용 가속화 정책, 대기오염 저감을 위한 과학적인 근거를 제공한다.

8개 도시 집중지원 에너지절감 오염물배출감소 시범공정 가동

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최근 재정부와 발전개혁위원회는 <에너지절감 오염물배출감소 재정정책 종합시범사업 전개 관련 통지>를 발표하고, ‘12.5’(2011-2015년)기간 북경시, 심천시, 중경시, 항주시, 장사시, 귀양시, 길림시, 신여(新余, 강서성)시 등 8개 도시에서 에너지절감 오염물배출감소 재정정책 종합시범사업을 전개하며, 또 이들 도시에 대한 재정지원을 확대하기로 결정했다. <통지>는 8개 도시가 지방정부를 책임부서로 하고 도시를 플랫폼으로 하여 에너지절감 오염물배출감소 재정정책 통합역량을 확대하며, 체제혁신을 가속화하고, 경제 구조조정과 발전방식전환에 적극 나서서 ‘12.5’기간 에너지절감 오염물배출감소 목표달성을 위해 기여할 것을 제시했다.   □ 에너지절감 오염물배출감소 재정정책 종합시범사업 6개 주요내용 ○ 낙후 생산능력과 설비를 도태시키고, 중점기업이 에너지절감기술을 업데이트하는 것을 지원하며, 선진 에너지절감/친환경 기술을 대거 보급시키고, 전략적 신흥산업의 발전을 가속화한다. ○ 에너지절감 및 대체에너지자동차 보급을 강화하고, 공공버스 우선발전과 각종 공공버스 편리화를 권장하며, 녹색여행을 권장한다. ○ 녹색건축의 발전에 적극 나서서 기존 주택과 공공건축의 에너지절감 개조를 추진한다. ○ 서비스업 집결지대나 집결단지 개조에 주력해 커뮤니티 서비스, 가사 관리 서비스, 재생자원 회수이용 등에서 민생을 위한 서비스업을 집중적으로 발전시킨다. ○ 완비된 도시 오수처리시설 관리네트워크를 구축하여 생활쓰레기의 무공해화 처리를 전반적으로 추진하며, 순환경제를 크게 발전시킨다. ○ 태양에너지, 풍력에너지, 바이오매스에너지, 지열에너지 등 신재생에너지의 규모화 이용에 적극 나선다. □ 정책 분야 지원 ○ 중앙재정은 에너지절감 오염물배출감소와 신재생에너지 발전을 지원하는 기존의 정책적 노력을 우선 시범도시로 기울이고, 프로젝트 투자, 지방투입, 에너지절감 오염물배출감소 효과에 근거해 시범도시를 장려한다. ○ 시범도시 정부는 재정지출 구조조정 역량을 확대하여 에너지절감 오염물배출감소 사업 활성화를 위한 자금을 마련한다.