탄소하나화학공업 소개

[쑥섬에서]

[북한은 왜?]중공업 우선 발전노선 ⑤ 오늘날 북한의 자립경제

2021. 3. 18

북한은 1956년 12월, 조선노동당 중앙위원회 전원회의에서 경제영역의 자립을 선언했다.

정치적 독립을 유지하기 위해서 자립경제를 해야 한다는 것을 공식화한 것이다.

자립경제란 자체의 원료 및 자원, 기술력과 노동력으로 경제를 발전시켜 나가는 경제발전 방식이라고 할 수 있다.

자립경제란 말처럼 쉬운 일은 아니다.

한반도에 없는 원자재는 외국으로부터 수입하는 길 외에는 구할 수가 없고, 기술력도 선진국과 비교해 낙후했기 때문이다.

특히, 북한의 자립경제를 막아 나선 장애물 중에 특히 심각한 것은 석유와 철강이다.

석유는 자동차 등의 연료로도 쓰이지만, 공업에 필요한 화합물과 옷을 만들기 위한 합성섬유, 일상생활에서 흔히 쓰이는 플라스틱을 만드는 원료이기도 하다.

철강은 각종 기계의 주재료여서 철이 없으면 나사 하나도 만들 수 없다.

문제는 철을 만들기 위해서는 유연탄(역청탄)으로 만든 ‘코크스(Cokes)’가 필요한데, 북한에 무연탄은 많지만 유연탄은 거의 나오지 않았다.

북한이 자립경제를 하기 위해서는 새로운 화학공업, 새로운 제철법을 만들다시피 해야 했다.

그러나 북한은 포기하지 않고 자립경제라는 어려운 과제를 풀어내기 위해 투쟁해 왔다.

그 결과 탄생한 비날론공업, 탄소하나, 주체철은 북한의 자립경제 실현을 위한 노력의 산물이다.

먼저, 비날론은 리승기 박사가 1939년에 만들어 낸 세계 두 번째 합성섬유이다.

북한은 일찍부터 비날론에 관심을 보이고 비날론공업 창설에 힘을 기울였다.

비날론은 석유가 아닌 석탄과 무연탄을 통해 만들 수 있고, 비날론 생산 과정에서 아세틸렌, 아세트산 같은 중간생성물과 부산물이 만들어진다.

섬유도 만들고 화학공업도 생산할 수 있는 1석 2조의 산업인 것이다.

북한은 리승기 박사와 함께 비날론을 적극적으로 공업화한 결과 1961년 5월 함흥에 2.8비날론연합기업소를 설립하는 성과를 거두었다.

비날론 공업의 단점은 전력이 많이 든다는 점인데 북한은 자기 땅에 존재하는 원자재로 만들 수 있다는 장점을 크게 보고 투자를 한 것이다.

북한은 또 자립적인 화학공업체계를 완성하기 위해 ‘탄소하나(C1)화학공업’ 창설에 애쓰고 있다.

석유화학공업은 석유를 작게 쪼개어 다양한 화학물질을 만드는 방식인데, 탄소하나화학공업은 석탄을 이용하여 점차 복잡한 물질을 합성해내는 방식이다.

보통, 분리보다 결합이 더 어렵고 비싸기 때문에, 일반적인 나라에서는 주로 석유화학공업을 선택한다.

북한은 값이 비싼 것이 흠이지만 석유에 의존하지 않고도 화학물질을 만들 수 있다는 점에서 탄소하나화학공업 창설을 적극 추진하고 있다.

북한은 철강 부분에서도 자립화를 이루기 위해 투쟁한 결과 주체철을 만들어 냈다.

철은 산업 발전에 없어서는 안 될 주요 자재이다.

때문에 90년대 고난의 행군 시기를 비롯해 강도 높은 대북 제재가 이루어질 때 북한은 철 때문에 고생을 많이 했다.

김일성 주석은 “주체사상을 신봉하는 사람들은 주체철을 해야 한다”고 말했다 하니, 북한이 철을 자립적으로 만드는 것을 얼마나 중요하게 생각했는지 알 수 있다.

북한은 1960년대부터 코크스 없이 철을 만들기 위해 기술개발에 매진했다.

1983년에는 삼화철 공법을 개발했으나 생산성이 떨어지고 품질이 좋지 않았다.

김정일 국방위원장은 1998년 3월 성진제강련합기업소(성강)에 “코크스 저사용의 철강생산체계 완성”을 기업소의 기술혁신과제로 주었다.

“선진국에 만약 코크스가 없었다면 다른 방법으로 철을 생산했을 것이 아니냐”며 우리도 자체의 힘으로 철을 만들 수 있다고 독려했다고 한다.

결국 2009년, 북한은 40년 동안의 간난신고를 거쳐 성강에서 코크스를 사용하지 않는 철 생산방법, 즉 ‘주체철’ 개발에 성공해낸다.

김정일 국방위원장은 주체철 완성을 두고 “3차 핵시험 성공보다 더 위대한 승리”라며 기뻐했다고 한다.

-이계환, 2009.12.25., 주체철 생산한 성진기업소 일행들 평양 초청방문, 통일뉴스, http://www.tongilnews.com/news/articleView.html?idxno=88015

이렇듯 북한은 자립경제를 실현하기 위해서 아예 새로운 기술체계를 개발하는 데 힘을 아끼지 않았다.

북한이 오늘날 미국의 대북제재에도 굴하지 않고 미국과 대결을 벌여 나갈 수 있는 것은 자립경제를 실현하기 위한 노력의 결과로 볼 수 있다.

[북한은 왜?]중공업 우선 발전노선 ⑤ 오늘날 북한의 자립경제 (615tv.net)

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北, "탄소하나(C1)화학공업 창설 사업 힘있게 추진"

2019.06.11

탄소하나공장 건설 모습(사진=조선의 오늘)

북한에서 탄소하나(C1)화학공업을 창설하기 위한 사업이 힘있게 추진되고 있다고 북한 매체가 보도했다.

북한 대외용 매체인 '조선의 오늘'은 10일 탄소하나화학공업창설지휘부 일꾼의 말을 인용해 “올해 1. 4분기와 4월에 거둔 성과를 공고히 하면서 건설의 선후차를 옳게 정하고 탄소하나화학공업창설을 위한 공사를 일정별 계획대로 내밀고 있다”고 전했다.

그러면서 “폐가스 공정의 기초콘크리트타입공사와 메타놀합성탑 상부축공사를 비롯한 9개의 대상공사가 이미 결속(마침)됐으며, 펌프장, 배전소 등 24개 대상의 건물축조공사가 기한전에 완료됐다고 설명했다.

현재 폐가스굴뚝공사와 건물들의 내부미장을 빠른 시일안에 끝내기 위한 작전안을 구체적으로 세우고 그 실현을 위한데 총력량을 집중하고 있다고 했다.

창설지휘부에서는 건설에 필요한 자재와 설비들을 확보하기 위해 연관단위들과 연계해 중요대상설비들과 협동품들을 들여다 설치하기 위한 사업을 적극 밀고나가고 있다.

화학건설연합기업소, 순천화학연합기업소, 평양자동화기구공장, 함흥청년전기기구공장, 양책베아링공장 등 공장, 기업소들에서 많은 중요대상설비, 협동품들이 제작완성해 현장에 도착했으며 일부는 마지막단계에서 설비조립이 진행되고 있다고 이 매체는 덧붙였다.

탄소하나화학공업은 북한의 풍부한 석탄을 이용해 휘발유를 비롯한 여러가지 유기화합물들을 합성하는 공업이다.

16년의 노동당 제7차대회에서 5개년전략수행기간에 탄소하나화학공업을 창설할 것을 강조하고 17년부터 해마다 신년사에서 탄소하나화학공업창설을 다그칠 것을 독려했다.@

北, "탄소하나(C1)화학공업 창설 사업 힘있게 추진" < 경제/산업 < 북한N < 기사본문 - SPN 서울평양뉴스 (spnews.co.kr)

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[북한경제와 협동하자⑤] 남북경제협력 역사와 미래(下) - 라이프인 (lifein.news)

• 2018.10.09 19:38
• by 일본 테이쿄대학 이찬우교수

둘째는 전략적 산업부문에서 남북이 협력하는 것이다. 전략적 산업이라하여 첨단산업을 떠올릴 수 있지만 나라와 민족의 미래 경제를 지키는 산업이 전략적 산업이다. 남북이 함께 전략성을 갖는 산업부문으로는 에너지 및 소재분야가 중요하다. 북한은 주체공업화의 원칙하에 국내자원인 석탄을 활용한 전력 생산과 석탄화학공업을 중심으로 하고 있다. 남한은 부존자원이 없는 한계로 국제무역에 의존하여 석유를 활용한 석유화학공업을 중심으로 하고 있다. 그런데 북한은 전력이 많이 드는 카바이드 생산(무연탄+석회석)을 기초로 한 석탄화학공업(아세틸렌, 초산, 염화비닐 생산)에서 지금은 카바이드 생산공정을 폐지하였다 한다. 그 대신 석탄가스화를 통해 나오는 탄소하나(C1)와 수소를 합성시켜 메탄올(CO + 2H2 = CH3OH)을 얻은 후 에틸렌(C2H4)과 프로필렌(C3H6) 등 유기화합물을 생산하는데 성공하고 있다. 이를 원료로 휘발유 등 합성석유, 비날론 합성섬유, 합성수지, 합성고무, 농약, 의약품, 물감 등을 생산한다. 또한 석탄가스에 포함된 수소와 질소를 반응시켜 암모니아를 얻어 여기서 질소비료를 생산하는데도 성공하고 있다.

탄소하나(C1)화학은 탄소 수가 1개인 화합물을 출발원료로 하여 여러가지 유기화합물들을 합성하는 화학이다.(사진출처-북한 중앙TV)

함경남도 흥남의 흥남비료연합기업소와 평안남도 안주의 남흥청년화학연합기업소 등이 중심이 되어 진행하고 있는데 에너지소비를 70% 절약하면서 석유화학을 대체하는 주체형 탄소하나공업이라 한다. 이제 열량 높은 무연탄은 제철용이나 발전용 등으로 사용하고 석탄가스화에는 열량이 낮으나 가스화가 쉬운 갈탄을 사용하는데 갈탄은 평안도 안주탄광, 함경도 아오지 탄광 등 북한 전역에 무연탄보다 풍부하다. 갈탄에서 인조석유를 뽑아내는 기술은 1930년대로 거슬러 올라가는데, 해방전 일본이 1941년에 조업한 [조선인조석유 아오지공장]이 갈탄에서 수소첨가법으로 생산하는 액화석유생산능력은 연간 5만톤이었다.(기무라 히테히코, 아베 케이지 공저 [북조선의 군사공업화] p.62) 하지만 현재의 탄소하나공업은 기존 석유화학산업을 대체하는 분야라는 점에 새로운 점이 있다. 현재 세계적으로는 일본이 수소사회혁명이라는 이름으로 탄소하나-수소 공업을 발전시키고 있다. 2020년대에 실용화를 목표로 석탄 또는 천연가스에서 수소를 뽑아 연료전지 및 유기화학제품을 만들어내는 기술확보에 힘을 기울이고 있는데 도시바와 가와사키중공업이 선도적인 역할을 하고 있다. 

석유에 의존하는 시대는 이제 한 50년정도라고 하지만 석탄은 앞으로도 수백년은 쓸 수 있다. 문제는 청정기술이다. 석탄가스화 과정에서 발생하는 이산화탄소, 유황 등 기타 물질들에 대한 청정처리기술인데 이 분야에서 남북의 기술협력이 가능할 것이다. 남한은 북한의 갈탄에서 얻는 유기화학물로 석유화학제품을 대체하는 것의 전략성을 인식해야한다. 중요소재 원천의 해외의존도를 낮추는 것은 국가의 경제안전보장의 중요한 과제이다. 이러한 측면에서 북한의 갈탄을 다시 보게 된다.

탄소하나화학공업은 석유에서 얻을 수 있는 대부분의 액체 연료 및 화학제품을 얻을 수 있다.(출처-북한 중앙TV)

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북, ‘탄소하나화학공업' 창설 위한 대상 건설 착공 

2017.05.16

북한이 지난해 5월 당 제7차대회에서 밝힌 ‘탄소하나(C1)화학공업’ 창설을 위한 대상건설을 시작했다.

<노동신문>은 15일 “김정은 동지의 원대한 구상에 따라 진행되는 탄소하나화학공업 창설을 위한 대상건설 착공식이 14일 순천화학연합기업소에서 진행되었다”고 보도했다.

장길룡 화학공업상은 착공사에서 김정은 위원장이 국가경제발전 5개년전략 수행기간 탄소하나화학공업 창설을 화학공업부문 과제로 제시하고 지난해 8월 순천화학연합기업소를 찾아 새로 만든 아크릴계칠감 생산공정을 돌아보면서 그 방향과 방도를 밝혀주었다고 말했다.

또 “탄소하나화학공업 창설은 단순한 경제 실무적인 사업이 아니라...(중략) 나라의 경제적 자립성을 백방으로 강화해나가는 책임적이고도 중요한 사업”이라며, 건설물의 질을 최상의 수준에서 보장해야 한다고 강조했다.

이날 착공식에는 박봉주 내각총리와 오수용 당 중앙위원회 부위원장, 로두철 내각부총리 겸 국가계획위원회 위원장, 박태성 평안남도당위원회 위원장 등이 참가했다,

앞서 북한은 지난해 5월 당 제7차대회에서 ‘국가경제발전 5개년 전략’을 당면 과제로 제시하면서 화학공업 부문에서 ‘석탄 가스화에 의한 탄소하나화학공업 창설’ 방침을 밝힌 바 있다.

김정은 위원장의 올해 신년사에서도 공업의 기초인 화학공업 부문에서 탄소하나화학공업을 창설하기 위한 사업에 힘을 넣어야 한다는 언급이 있으며, 지난달 11일 최고인민회의 제13기 제5차회의에서 박봉주 내각총리는 ‘국가경제발전 5개년 전략 수행을 위한 내각의 2016년 사업정형과 2017년 과업에 대하여’ 보고를 통해 “탄소하나화학공업과 인 비료 생산토대를 튼튼히 다져 화학공업의 주체화 실현에서 큰 걸음을 내딛도록 하겠다”고 보고한 바 있다.

한편, ‘탄소하나’(C1)화학공업은 북한에 매장량이 풍부한 석탄의 지하가스화를 이용해 수소와 일산화탄소를 만들고 이를 합성해가며 필요한 화학 물질을 얻는 화학공업을 뜻한다.

겨레하나 평화연구센터(준) 강호제 박사는 탄소하나화학공업이란, 석유나 석탄을 원료로 다른 물질을 만드는 화학공업이 출발 물질로 삼고 있는 탄소 2개의 에틸렌(C₂H₂)과 탄소 3개짜리인 프로필렌(C₃H₃) 등을 석유나 석탄 대신 탄소를 하나 포함한 물질 즉 일산화탄소(CO)나 메탄, 메탄올, 포름알데히드(CH₂O) 등을 이용하여 합성해 내자는 것이라고 설명했다.

예를 들어 일산화탄소와 수소를 ‘특수 촉매’를 써서 반응시켜 탄화수소를 만들고 이를 이용해서 합성 휘발유, 합성 경유 등을 만드는 것이 바로 탄소하나화학공업이다.

전력 사용량을 획기적으로 줄일 수 있고 이산화탄소 배출이 없기 때문에 세계적으로 각광받는 분야이다.

북, ‘탄소하나화학공업' 창설 위한 대상 건설 착공 < 북한소식 < 기사본문 - 통일뉴스 (tongilnews.com)

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[쑥섬에서]

부연설명 입니다.
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석탄의 큰 문제점이 태울 때 이산화탄소를 발생 시켜 지구온난화를 일으키고 미세먼지를 배출한다는 점인데, 석탄 가스화 공정에서는 석탄을 태우지 않고 화학 반응시키는 것이기에 이산화탄소, 황산화물, 질소산화물 같은 오염물질 배출 문제를 발생시키지 않는다. 고효율 친환경 기술이다. 가스화로 얻어지는 일산화탄소와 수소는 태우면 큰 발열량을 내어 가스터빈에 사용되어 발전 연료로 사용될 수도 있다. 전력업계에서는 이를 크린콜(Clean Coal) 기술이라고 부른다. 석탄 내의 유황(S)은 가스화 반응으로 수소와 결합하여 황화수소(H2S)가 되는데 이로부터 황산을 생산할 수 있어 유상판매가 가능하다. 오염물질이 될뻔 했던 유황 성분이 경제적으로 부가가치를 높여준다. 그리고 고온(1300도 이상) 화학반응에 의해 석탄내의 무기물질 들은 용융 슬랙 상태로 되어 환경문제가 없는 건자재로 활용될 수 있어 석탄 내 불순물 처리 문제가 해결된다.

[쑥섬에서]

기술적인 과제는 갈탄을 가스화한 후 촉매 등을 사용하여 황 화합물 등을 분리하여 청정한 합성가스를 만드는 것이다. 이런 과제가 기술적으로 해결되고 있는데 완성되면 석탄 가스화는 석탄을 고효율에 환경친화적인 신재생에너지로 변신하게 된다. 기후변화문제와 지속가능한 발전을 추진할 수 있는 북한판 "그린 뉴딜" 정책이 탄소하나화학산업 창설이라고 할 수 있다.
북한에서는 이제 비료도 카바이드가 아니라, 석탄가스에 포함된 수소와 질소를 반응 시켜 암모니아를 얻어 여기서 질소비료를 생산하는 방법으로 옮겨가고 있다. 값싼 갈탄에서 가스화를 통해 환경오염과 기후변화 문제에 대응하고 화학섬유, 비료, 화학제품을 합성해 낸다는 것은 북한에게 21세기의 먹거리다.
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기술적인 문제들을 모두 해결했기에
대상물 공사가 착수된거고 이미 완공되어
가동중일겁니다.

[쑥섬에서]

부산시는 해외 수소 수입을 위해 "남·북·러 수소생산 프로젝트 추진을 위한 다자간 업무협약"을 부산대학교, 고등기술연구원, 한국에너지기술연구원, 한국생산기술연구원, 한국남부발전 등과 체결하였다. 북한과 러시아에서 갈탄으로부터 수소를 뽑아 액화하여 부산으로 갖고 와서 수소발전과, 연료전지, 수소차에 공급하겠다는 구상이다.
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잘되야 할텐데...

▲부산시가 추진하는 수소 벨류체인 흐름도 ⓒ 월간수소경제 홈페이지