그린이노파크 에너지 순환 기본개념도 / 국토연구원 제공 

우리나라 산업단지의 에너지 소비량은 국가 전체의 53.5%, 전체 산업부문의 83.1%를 차지하고 있다. 또 석유(51%)와 석탄(23.7%)과 같은 화석연료 의존성도 매우 높다. 

하지만 세계는 산업부문의 기후변화 관련 탄소규제가 새로운 글로벌 질서로 재편 중이다. 이에 제조업 수출의 70% 이상을 담당하는 산업단지의 대응이 중요한 시점이다.

국토연구원 강호제 선임연구위원은 국토이슈리포트 ‘탄소중립과 RE100을 대비한 산업단지 4.0 기본 구상’에서 자원 순환과 친환경 에너지 공급을 위한 산업단지 입지규제와 탄소배출 절감 및 RE100 요구 기업에 대한 맞춤형 개발 모델을 제안했다.

국토이슈리포트에 따르면, 파리기후협약을 비롯해 RE100, 유럽의 탄소국경조정제도(CBAM) 등 산업부문에 대한 기후변화 관련 탄소규제가 새로운 글로벌 질서로 재편 중이다. 파리기후협약 이후 LEDS(장기저탄소발전전략)에 따라 한국은 산업부문에서 2030년까지 4억 8,100만톤으로 전망되는 배출량을 3억 8,240만 톤으로 감축이 필요하다.

EU집행위원회도 2023년 전환 기간을 거쳐 2026년부터 철강, 알루미늄, 시멘트, 비료, 수소 등 6개 업종에 대해 탄소국경세를 도입할 예정이다. 가장 시급한 위협은 RE100 캠페인으로 2021년 기준으로 278개 글로벌 기업이 가입 중이고 30개 기업은 이미 전력의 100%를 청정에너지고 사용하고 있으며 국내 파트너 기업에게도 친환경 전환을 요구 중(2023년 11월 현재 국내 35개 기업이 가입 중)이다.

한편 중국, 미국, 영국 등 주요국을 중심으로 탄소중립과 RE100대응을 위한 관련 정책과 사업이 빠르게 진행 중이다.

각국의 탄소중립 산업 클러스터는 기업의 생산과정에서 발생한 부산물과 잉여 생산물을 활용해 에너지와 전력을 생산하고 스마트 그리드를 이용해 클러스터나 산업지구 내의 에너지 자립을 이루는 것에 목표를 두고 있다.

이 과정에서 탄소포집 및 이용(CCUS)을 통해 화석연료 발전의 부산물인 이산화탄소를 처리,새로운 자원으로 활용하는 동시에 궁극적으로 그린수소로의 전환과 이행을 준비하고 있다.

2023년 기준 1,200여 개 산업단지가 지정돼 있고 매년 약 30개씩 신규로 산업단지가 개발·지정되고 있다. 그러나 2030년까지 35개의 스마트 그린산업단지를 지정한다는 정부의 계획으로는 현재 RE100은 물론 2050년까지 탄소중립 실현이 어려운 상황이다. 탄소중립과 RE100 실현을 위해 4세대 산업단지로의 전환이 시급하다.

RE100 산업용지 40%의 산업단지 토지이용계획  / 국토연구원 제공 

RE100 산업용지 20%의 산업단지 토지이용계획 / 국토연구원 제공 

탄소중립과 RE100실현을 위한 4세대 산업단지는 ▲이종(異種) 기업과 시설 간의 자원 순환 ▲배출된 탄소포집 및 이용(CCUS) ▲그린수소 인프라 구축과 발전 ▲스마트 그리드 조성 등 네 가지 조건이 필요하다.

강호제 선임연구위원에 따르면, 산업단지 내 이종(異種) 기업과 시설 간의 자원 순환을 위해 스마트팜, 배터리 재생 등 비 제조업에 대한 과감한 규제 완화가 필요하다. 또 발전효율이 높은 LNG 연료전지를 과도기적 구축, 수소 경제에 대비하고 배출된 탄소의 포집, 저장 및 이용을 통해 탄소국경세, 탄소배출권 대응과 장기적 탄소중립 실현이 가능하다. 궁극적으로 산업단지와 산업단지 주변에서 생산된 재생에너지를 해당 산단과 지역에서 직접 소비할 수 있도록 해주는 분산형 마이크로 그리드 시스템인 ’스마트 그리드‘를 도입해야 한다.

탄소중립과 RE100을 위한 산업단지 4.0 모델(그린이노파크)은 LNG 연료전지와 탄소 포집을 통한 전력 생산, 스마트팜 등 포집된 탄소의 재활용, RE100 기업을 위한 친환경 재생에너지 단지로 구성되는 자원 순환형 복합 콤플렉스다.

그린이노파크는 공간적으로 탄소중립 산업용지, RE100 산업용지, LNG 연료전지 용지, 친환경 에너지 용지(신재생에너지계획입지)로 구성됐다. LNG 연료전지와 태양광 등 신재생에너지가 복합적으로 활용하는 것이 전력공급과 탄소배출 절감의 현실적 대안이다. LNG 연료전지를 사용할 때 약 11%의 이산화탄소 배출감소가 발생하며 탄소포집을 이용해 추가적인 탄소배출도 절감 가능(100MW급 습식 이산화탄소 포집 플랜트가 보령화학발전소에서 상용 운전 중)하다.

강호제 선임연구위원은 “RE100 용지와 일반 제조시설용지로 구분해 지붕 태양광을 운영하는 경우 추가적인 태양광 발전 없이 입주기업의 20%에서 RE100 실현이 가능하다”라며 “일반 기업은 산업단지 전체 면적의 1% 이내 면적에서 LNG 연료전지와 탄소 포집을 통해 탄소배출권, 탄소국경세 대응도 가능하다”라고 설명했다.

한편 국토연구원은 지난달 ‘디지털 건설기술의 온실가스 감소효과’ 보고서를 통해 전 세계 탄소배출량의 39%가 건축물의 운영과, 건설자재의 생산 및 시공단계에서 배출되고 있다고 지적한 바 있다. 이에 BIM 적용에 따른 온실가스 감소효과를 분석하고, 친환경 시공을 위한 BIM 활성화 방안으로 ‘디지털·친환경 건축물인증’ 제도 수립을 제안했다.