친환경 저공해 연료의 수요가 사회·경제적, 정책적으로 팽창되는 가운데 청정연료로 분류되는 무공해 또는 저공해 연료 사용기술의 개발과 상용화가 주목받고 있다.

정부에 따르면 합성석유의 경우 오는 2035년까지 시장의 지속적인 성장이 예측된다.
지난 2007년 21만배럴 수준이던 1일 생산량은 오는 2035년이면 416만배럴까지 크게 확대될 것으로 전망되고 있다.

여기서 CTL은 16만에서 331만배럴로 GTL은 5만에서 85만배럴로 증가할 것으로 추산됐는데 청정연료 기술은 상용기술의 접근성이 제한적이지만 플랜트 시장규모는 상당히 큰 편이어서 향후 25년간 플랜트 시장규모가 395조원에 달할 것으로 정부는 보고 있다.

특히 선상에서 천연가스를 합성석유로 전환하는 GTL-FPSO 기술은 국내 조선산업과 연계할 경우 국내 기업의 소유가 가능한 중소형 천연가스전을 활용하는 등 큰 부가가치의 창출이 기대된다.

매장량이 풍부하고 저렴한 저급 석탄 자원을 고효율의 연료로 전환시키는 가스화기 기술 확보를 통해 석탄 자원의 활용을 확대해야 한다는 것이 정부의 판단이다.

단 대규모 투자가 요구되고 신뢰도가 높은 기술을 확보해야 하는 과제가 있으며 원료 석탄과 천연가스의 수급도 신경써야될 사안이다.

정부는 최단기간 안에 시장 진입이 가능한 핵심 단위기술 확보에 주력한다는 방침이다.

저급탄 가스화기 개발을 통한 석탄전환사업의 경제성을 확보하기 위해 저급탄 가스화 기술과 저급탄 정제·검증 기술과 신기술의 접목을 개발기간을 단축하겠다는 것이다.

▲ CTL 시스템 구성도.

또 합성천연가스(SNG) 기술을 확보해 경쟁력을 강화하고 천연가스 이용기술에 대한 핵심 원천 기술을 확보한다.

먼저 GTL 공정의 실증화를 통한 사업화와 아울러 GTL-FPSO 통합설계를 위해 조선사와 전략적 공동연구를 추진한다.

또 F-T 합성기술에 대한 통합 개발 및 가스화기·리포머 등과의 연계도 실증을 거쳐 상용화 한다는 전략이다.

특히 저급탄 가스화기와 연계된 CTL 공정의 상용화가 주목을 받고 있다.

정부는 저급탄 개발을 전략방향으로 하는 석탄과 중소규모 및 비재래 가스전의 개발을 추진하는 천연가스로 저급탄 가스화 기술과 석탄 SNG합성, 합성석유, 마이크로 반응기 및 모듈형 촉매, GTL-FPSO 등을 주요기술로 선정하고 최단기 사업화가 가능한 핵심 단위 기술부터 확보해 2015년까지 실증운전 2020년 이후 상용플랜트 건설과 기술 수출, 시장진입을 추진한다는 목표를 세우고 있다.

정부는 실증설비에 대한 기술검증을 통해 단계적으로 시장에 진입한다는 전략이다.

우선 실증급 1호기의 국내 건설과 국내 시장 적용을 통한 기술검증과 함께 기술 실증을 통한 기업 참여 및 상용화도 추진한다.

2030년 상용화 이후 국외 플랜트 시장 점유율 12%를 확보할 것으로 정부는 기대하고 있다.

또한 자원보유국과의 공동사업을 추진해 현지에서의 실증설비 개발을 통해 설계, 운전 및 EPC 능력을 확보한다.

아울러 핵심공정에 대한 기술 라이선스를 확보, 이미 보유한 FPSO 설계기술과 컴팩트 GTL기술을 접목한다는 방침이다.

품목별 개발계획은 단기품목에서 저급탄 가스화기는 2015년까지 도입기술 기반의 국내 실증을 추진해 2020년에는 상용제품 개발을 완료하고 저급탄 가스화기 성능 혁신 및 실증설계도 2013년에 마무리해 2015년까지 실증을 마치고 2020년 상용설비 해외건설, 2030년까지 라이센스 확보와 수출산업화를 추진한다는 계획이다.

또 저급탄광에 대한 개발과 투자를 지속적으로 수행한다.

석탄 SNG 합성기술은 합성촉매와 공정실증 기술개발을 2015년까지 끝내고 2020년까지 상용 SNG 합성공정 설계 기술을 개발한다.

실증플랜트도 2015년까지 완료하고 2020년까지 석탄 SNG 상용설비 건설, 2030년까지 라이센스 확보와 EPC를 추진한다는 방침이다.

F-T 합성 액화기술은 15bpd CTL 액화공정을 올해 안으로 완료하고 2015년까지 저급탄 가스화기 이용 300bpd 액화 데모 플랜트를 개발, 2020년까지 수천 bpd급, 2030년까지 수만 bpd급 통합공정을 개발할 예정이다.

▲ 카타르에 있는 GTL 공장.

GTL은 1bpd급 GTL통합 공정 개발을 내년까지 마치고 100bpd급 GTL 통합공정을 개발, 2020년 합성석유 시장에 진입하고 2030년까지 플랜트기술을 수출한다는 목표다.

또 청정연료 테스트베드를 구축해 2015년까지 운영하고 2030년까지는 합성석유를 생산하는 대표 에너지기업을 설립한다는 방침이다.

장기품목에서는 모듈형 GTL기슬에서 0.1bpd급 마이크로 채널 리포머와 F-T 개발을 오는 2015년까지 완료하고 데모급 기술 개발은 2020년까지, GTL-FPSO적 적용기술 개발은 2030년까지 진행한다.

GTL-FPSO의 경우 올해까지 타당성 조사를 마치고 2015년까지 FPSO 개념 및 기본설계를 개발해 2030년까지는 한계 가스전을 이용한 GTL-FPSO 상용제품을 개발할 계획이다.