이산화탄소로 합성가스 만드는 세계 최대 플랜트 완공

화학연구원 기술개발… 부흥산업사가 이전받아
연 8000t 생산 가능… 2024년 CCU제품 생산키로

한국화학연구원의 기술을 이전받은 울산 부흥산업사가 울산산업단지내 세계 최대 규모인 연간8000t의 합성가스를 생산해 낼 수 있는 이산화탄소 활용 건식개질 플랜트를 5일 완공했다. 화학연구원 제공

[파이낸셜뉴스] 울산에 이산화탄소로 석유화학 원료인 합성가스를 생산해 내는 세계 최대 규모의 이산화탄소 활용 건식개질 플랜트가 완공됐다. 이 플랜트는 연간 8000t의 일산화탄소와 수소를 만들어낸다. 합성가스를 만들어내는 만큼 이산화탄소를 감축할 수 있어 국내 석유화학 산업의 경쟁력을 향상시키고 탄소중립과 기후변화 문제를 해결할 수 있어 일석이조의 효과다.

한국화학연구원은 부흥산업사가 기술을 이전받아 울산산업단지내 플랜트를 구축했다고 5일 밝혔다. 부흥산업사 측은 이번에 완공된 플랜트 운영을 통해 화학연구원과 상용화를 위한 막바지 연구를 진행하고, 2024년부터는 이산화탄소 포집·활용(CCU) 제품을 본격적으로 생산할 계획이다.

화학연구원 측은 "이 플랜트가 소재에서부터 공정에 이르기까지 순수 국내 기술로 개발한 것이어서 더욱 의미가 있다"고 평가했다.

부흥산업사의 플랜트에 적용된 기술은 이산화탄소로부터 석유화학 플랫폼 화합물인 합성가스를 생산할 수 있는 핵심 실증촉매와 공정기술로 화학연구원 이산화탄소에너지연구센터 장태선 박사팀이 개발했다.

수소와 일산화탄소로 이뤄진 합성가스는 암모니아, 알코올, 플라스틱 등 다양한 화학원료의 필수 물질이다. 하지만 현재 석유화학 산업에서 합성가스 생산 기술들은 모두 온실가스를 대량으로 배출하고 있다. 때문에 기존 기술 대비 온실가스를 획기적으로 줄일 수 있는 '온실가스 감축형 합성가스 제조기술'이 필요하다.

한국화학연구원 장태선 박사가 부흥산업사에 기술이전한 이산화탄소를 일산화탄소로 전환하는 기술을 설명하고 있다. 화학연구원 제공

연구진은 이산화탄소를 합성가스로 제조하는 건식개질 기술의 핵심 원천촉매 및 공정을 개발, 세계 최고의 온실가스 감축효과를 보이는 합성가스 제조 기술을 확보했다.

지금까지의 건식개질 기술은 합성가스를 만들어낼때 쓰이는 촉매가 오래 버티지 못해 상용화가 어려웠다. 연구진은 합성가스 제조 공정에 약 1만 시간 가량을 적용할 수 있는 안정한 촉매를 확보했다. 이를 통해 약 1t의 일산화탄소를 생산하면 약 1.053t의 이산화탄소를 감축할 수 있게 됐다.

부흥산업사는 플랜트를 운영하면서 화학연구원과 후속연구를 계속해 촉매 효율을 더 높이고, 공정을 최적화할 계획이다. 이를통해 기존 석유화학 유래 제품 대비 온실가스 감축효과를 더 높임과 동시에 경제성까지 확보한다는 계획이다.

이 외에도 제조된 합성가스를 활용해 초산, 메탄올, 디메틸카보네이트를 제조하는 등 다양한 분야에 응용하기 위한 준비도 진행 중이다.

한편, 이날 ㈜부흥산업사 울산공장에서 '이산화탄소 활용 건식개질 플랜트' 완공식을 개최했다.

완공식에는 울산광역시 안효대 경제부시장, 한국화학연구원 이영국 원장, 울산 항만공사 정순요 부사장, 한국동서발전 백강수 탄소중립실장, 미래기술융합원 임도형 원장 등 관계 기관 인사들이 참석했다.

[e-mail] 김만기 기자