창간 36주년기념 Special 세라믹스 현황과 미래 전망(1)

국내 시멘트산업의 탄소중립 현황 및 비전

김의철_한국시멘트협회 실장 / 한국시멘트신소재연구조합 본부장 

1. 서론

국내 시멘트산업은 100년이 훌쩍 넘는 역사를 가지고 있다. 1900년대 일본의 수탈이 시작되면서 일본의 식민지배와 전쟁 준비를 목적으로 국내에 시멘트 공장이 준공된 이후, 해방 이후 남한에는 변변한 시멘트 공장조차도 남아있지 않은 상황이었다. 1960년대 전후 복구와 함께 경제개발을 위해 시멘트 공장이 들어서면서 시멘트산업은 본격적으로 태동기를 벗어나 국가 경제개발에 이바지하는 토대를 만들 수 있었다. 1970년대는 정부의 경제개발 5개년 계획이 본격적으로 가동되기 시작되었고 도로, 발전소, 빌딩, 댐과 같은 SOC 확대와 주택 보급이 활성화되면서 시멘트산업은 본격적인 설비확장과 공장 증설이 이어졌으며, 국외로의 수출을 시작하기도 했다. 

  2000년대까지 시멘트산업의 화두는 공정개선을 통한 효율성 향상과 에너지 효율화를 통한 제조 원가절감이 중심을 이루고 있었다. 덕분에 국내 시멘트는 세계적으로 가장 저렴한 가격으로 제공될 수 있었지만, IMF 이후 시멘트업계는 급격한 수요 감소, 외국계 대형 건자재 업체의 국내 진출로 인해 업체 간 경쟁이 심화되면서 홍역을 앓게 되었다.

  최근 시멘트산업은 탄소국경제도(CBAM)와 같은 글로벌 환경규제 영향과 배출권거래제(ETS), 탄소중립 실현이 본격화되면서 새로운 도전에 직면하게 되었고, 국내 시멘트산업은 공정효율 향상과 함께 온실가스 감축이라는 두 마리 토끼를 동시에 잡아야 하는 어려운 현실에 놓이게 되었다.

그림 1. 시멘트산업 연대기별 발전사

  2022년도 기준 국내 시멘트 생산량은 5,106만 톤으로 세계 13위이며, 이중 내수 출하는 4,965만 톤이다. 또한, 시멘트 클링커를 포함하여 시멘트 264만 톤(세계 16위)을 수출하고 있다.

  국내 시멘트업체는 클링커/OPC(보통포틀랜드시멘트)를 제조하는 7개사와 슬래그시멘트 제품으로 가공하여 판매하는 10여 개의 중소형사로 구성(7개 사가 약 90% 판매)되어 있다. 시멘트산업의 매출액은 5.3조 원(콘크리트 산업은 20조 원)으로 국내 제조업 총생산액의 0.6%, 비금속 광물의 13.5%를 차지하고 있다. 

그림 2. 국내 시멘트산업의 특성

시멘트산업은 그림 2에서 보여주는 것과 같이 대표적인 에너지 다소비 업종 중 하나로 대부분의 업체가 온실가스 배출권거래제(ETS) 또는 온실가스·에너지 목표 관리제 대상 업체들이다. 시멘트산업은 그림 3과 같이 에너지집약 장치산업으로 화석연료 의존도가 높고 공정배출 비중(60%)이 높아 온실가스 감축 여력이 매우 제한적임 실정이며 특히 1450℃의 고온에서 처리되는 소성공정에서 전체 에너지의 73%, 이산화탄소의 83%가 발생하고 있어 에너지 효율화와 온실가스 감축을 위해서는 주재료인 석회석을 대체하고 화석연료를 친환경 열원으로 대체하는 연구가 반드시 필요하다.

그림 3. 시멘트 제조공정의 에너지 및 온실가스 배출 비중

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