에너지는 통상 전기와 열(스팀과 온수)로 구분하며 열에너지는 주로 연료의 연소로부터 생산된다. 산업단지 사업장은 열의 생산과 이용 과정에서 불가피하게 일부 열을 폐에너지로 버리게 된다. 폐열은 기업이 에너지를 절감하려는 중요한 대상이다. 산업단지에서 폐열을 줄이는 방법은 여러 가지 있으나 그 중 공정개선은 주요한 수단이다.
일본의 2004년 연구에 의하면 일본 지바 공단의 23개 사업장은 공정개선을 통해 약 22%의 연료를 절감할 수 있다고 보고됐다. 이러한 절감 잠재력 중 80%는 개별 사업장의 공정개선에 의한 것이며 나머지 20%는 여러 사업장이 열에너지를 공유하는 방법에 의한 것이다.
여러 사업장의 열에너지 공유는 한 사업장의 폐열을 다른 사업장이 활용하는 방안 즉 폐열의 재사용이다. 또한 미쯔시마 공단 35개 사업장은 개별 사업장의 공정개선만으로 약 27%의 연료를 절감할 수 있다고 추정됐다.
캐나다 천연자원부의 연구는 위에서 살펴본 일본의 연구결과를 다시 한 번 입증한다. 동 천연자원부 연구는 석유화학 공단에서 공정개선에 의한 연료 절감률을 15∼25%로 제시하였다. 앞에서 예를 든 일본의 연구는 지바 공단에서 18개의 석유화학 사업장을, 미쯔시마 공단에서 20개의 석유화학 사업장을 대상으로 하였다.
에너지절약에 대해서는 일본이 세계적으로 앞서가고 있어 우리나라의 경우 석유화학 중심의 산업공단은 공정개선을 통해 상당량의 연료를 줄일 수 있다고 보겠다. 이와 관련된 우리나라의 자료는 불행하게도 아직까지 공개된 것이 없다.
일본의 사례에 비추어 필자는 울산의 미포·온산 국가공단을 대상으로 공정개선에 의한 연료절감 가능성을 개략적으로 추정해 보았다. 국제 석유가격을 배럴당 60달러로 전제할 때, 공정개선을 통한 울산 국가공단의 연료 절감액은 연간 약 6,000억 원으로 추정됐다.
그러면 여기서 우리나라 산업단지의 연료절감 노력을 살펴보자. 산업공단 사업장은 연료절감을 위해 에너지진단 등을 활용하여 자체 공장의 공정개선을 추진하고 있다.
다른 한편으로 여러 사업장들은 상호 간에 폐열을 재활용하고 있다. 울산 국가공단에서 사업장간 폐열을 재이용하는 사업은 현재 7건 정도로서 대부분이 두 사업장간의 거래 형태이다. 산업단지에서 사업장간 폐열 거래는 국가적으로 추진하는 생태산업단지의 사업 중 에너지 분야의 활동이다.
이 같은 노력을 필자는 높이 평가하며 이 글을 통해 산업단지에서 폐열의 재사용을 보다 더 높일 수 있는 방안으로 폐열의 상업적 거래를 생각해 본다. 구체적 대안으로는 산업단지에서 재활용에너지를 중개, 거래하는 전문기업의 도입을 조심스럽게 제안한다.
이 전문기업은 다수의 불특정 사업장으로부터 폐열 또는 잉여 열에너지를 구입한 후, 적절한 가공과 수송을 통해 다른 여러 사업장에 판매하는 사업체이다. 다시 말하면, 전문기업은 산업단지에서 폐열의 중개소 내지 거래소 역할을 수행한다.
전문기업이 현실화되어 성공하려면 폐열을 거래하는 제도화된 시장이 필요하다. 우선, 거래 상품인 폐열의 품질에 대하여 기술적인 사양이 명시되어야 하며 폐열의 경제적 가치에 대하여 합리적인 평가 기준이 명백히 공개되어야 한다.
그리고 여러 사업장이 구매자 또는 판매자로서 폐열의 거래 시장에 참여해야 한다. 한편 전문기업은 폐열 거래시스템의 자동화 프로그램을 개발하여 최소한 하루 정도를 내다보는 시간대별 열 판매 및 구매 잠재력을 파악할 수 있어야 한다.
폐열 시장의 조성에 있어 특별히 중요한 요소는 다수 사업장의 참여이다. 이를 위해 여러 가지 유인 수단이 동원될 수 있다. 무엇보다도 산업단지 사업장들은 주주로서 전문기업의 설립을 주도할 수 있다. 아울러 '한국산업단지공단'등 공기업과 광역자치단체가 전문기업에 참여함으로써 폐열 시장의 거래에 대해 안정성을 높이고 거래 기업의 비밀을 보장할 수 있다.
다른 유인 방안으로 전문기업과 참여 사업장은 폐열의 재활용으로부터 발생하는 금전적 편익을 서로 공유할 수 있다. 예를 들면 폐열 재활용에 따른 에너지절약 금액 중 50%를 전문기업의 비용 및 이윤으로 충당하고 나머지를 폐열의 판매자와 구매자에게 제공할 수 있다.
또한 폐열 거래에 의한 연료 절감은 기후변화의 원인 물질인 온실가스의 배출 감소이며, 이는 세계기후변화협약에 따라 크레딧(권리)을 획득할 수 있는 기반이다. 전문기업은 국내외 탄소시장에서 이 크레딧의 판매를 통해 부수적인 수입을 거둘 수 있다. 이와 같은 금전적 또는 경영적 편익은 결국 산업단지의 폐열 재이용을 높이는데 기여할 것이다.
산업단지의 폐열 재이용은 개념적으로 새로운 것이 아니나, 전문기업에 의한 폐열 거래는 분명히 새로운 사업이다. 따라서 전문기업의 설립과 조성은 분명히 어려운 과제이다. 관련 비즈니스 모델의 정립에 많은 시간이 소요될 것이다. 그리고 산업단지 내에서 이미 열에너지를 거래하고 있는 기존의 사업체 및 사업장은 전문기업 사업에 대하여 직접적인 이해당사자로 등장할 것이다.
이밖에도 열에너지의 수송 수단인 배관의 설치와 관련하여 여러 가지 인허가 사항에 대한 검토도 있어야 한다. 하지만 이와 같이 어려운 문제가 있음에도 불구하고 필자는 전문기업에 의한 폐열 거래 방안에 대하여 산업계와 연구계의 관심을 기대해 본다.
심상렬 (에너지경제연구원 선임연구위원)
