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[정유사, 수소 도전]③ 탄소 포집·활용·저장 기술에 "정부 전방위 지원 필요"

기사입력 : 2021년06월24일 17:57

최종수정 : 2021년06월24일 17:57

CCS 실증모델 개발 SK·석유공사, 탄소 포집·이송 저장 목표
개질수소·부생수소서 탄소 제거한 블루수소 생산..포집기술 과제

[편집자] SK이노베이션, GS칼텍스, 에쓰오일, 현대오일뱅크 등 국내 정유4사가 친환경 에너지기업으로의 변신에 박차를 가하고 있다. 친환경 대표 에너지로 꼽히는 '수소' 사업에 본격적으로 나서고 있는 것. 전 세계적으로 탄소중립 흐름이 가속화되는 가운데 대표적인 탄소 다배출 업종인 정유업체들의 변화는 성공할 수 있을까.

[서울=뉴스핌] 이윤애 기자 = 정유사들이 수소사업에 야심차게 뛰어들었지만 아직은 관련 기술이 초기 단계로 상용화까지 대규모 투자가 필요해 적지 않은 시간이 소요될 전망이다. 정부의 연구개발 프로젝트 발주 등 전방위적인 지원 뒷받침을 통해 기업들이 새로운 분야에서 빠르게 안착할 수 있을 것이란 업계의 시각이 높다.

각 정유사들이 추진하는 수소사업의 핵심은 '이산화탄소 포집·활용·저장(CCUS)' 기술이다. 이는 이산화탄소를 포집·저장하는 기술(CCS)과 탄소를 포집·활용하는 기술(CCU)이 합해진 말이다. 즉 각 공정에서 발생하는 이산화탄소를 포집해 저장하거나 이를 다른 사업으로 활용해 최종적인 배출량을 '제로'로 만들겠다는 것이다.

24일 정유업계에 따르면 SK이노베이션은 한국석유공사와 동해가스전을 활용해 '탄소 포집 및 저장(CCS)' 실증 모델을 개발하기로 했다.

CCS 기술 정의 개념도 [자료=한국이산화탄소포집및저장협회] 2020.12.02 jsh@newspim.com

SK이노베이션과 SK에너지가 울산지역 산업시설의 이산화탄소를 포집하는 기술을 개발하고 석유공사 등은 이를 이송, 저장하는 업무를 담당한다. 이를 통해 2025년부터 연간 40만 톤의 이산화탄소를 포집·이송해 동해가스전에 저장할 계획이다. 나아가 정부가 세운 2030년까지 연간 400만톤 이상의 CCS 구축을 목표 달성에도 한 걸음 더 가까이 다가갈 수 있을 것으로 기대된다.

현대오일뱅크는 '수소 드림(Dream) 2030 로드맵'을 통해 2025년까지 '블루수소' 10만 톤을 생산·판매할 계획을 세웠다.

수소는 생산방식에 따라 그린·그레이·블루수소로 구분하는데 현재 정유공장에서 생산되는 수소는 그레이수소다. 나프타와 액화석유가스(LPG)를 개질해 생산하는 '개질수소'와 석유 등 화학공정 중 발생하는 '부생수소' 등을 일컫는다. 그레이수소 1kg을 생산하는 데 이산화탄소 10kg이 배출되기 때문에 이 탄소를 최대한 감축하는 것이 최대 과제다.

이런 가운데 블루수소는 그레이수소 생산 과정에서 나오는 이산화탄소를 포집, 저장해 제거하는 방식이라 주목을 받는다.

GS칼텍스도 한국가스공사와 2024년 준공을 목표로 1만톤 규모의 액화수소 메가스테이션을 구축하기로 했다. 가스공사 액화천연가스(LNG) 기지에서 수소를 추출한 이후 LNG 냉열을 활용해 액화수소로 변환·저장하고, 탱크로리에 실어 수도권에 위치한 액화수소 충전소에 공급하는 사업이다.

GS칼텍스는 CCU 기술 상용화를 통해 수소 추출 과정에서 발생하는 이산화탄소를 포집해 화학제품으로 전환하는 방안을 검토중이다.

[서울=뉴스핌] 이윤애 기자 = GS칼텍스와 한국가스공사의 액화수소사업 밸류체인 [사진=GS칼텍스] 2021.05.28 yunyun@newspim.com

에쓰오일은 이산화탄소 배출 저감을 위한 방법으로 가스 제조업체인 동광화학에 부생가스를 판매하고 있다.

에쓰오일은 울산공장에서 수소제조공정에서 발생하는 이산화탄소를 울산공장에 인접해 있는 동광화학에 파이프라인을 연결해 공급하고 있다. 동광화학은 CCU로 부생가스에서 이산화탄소를 정제해 산업·식품용 액화 탄산, 드라이아이스를 생산한다. 이 규모를 현재 연 10만톤에서 내년부터 20만톤으로 늘릴 계획이다.

CCUS는 에너지 소비가 많은 산업계에서 이산화탄소 감축을 위한 필수 전제 조건으로 꼽힌다. 동시에 국내 뿐만 아니라 전 세계적으로 CCUS 기술은 초기 단계로 여러 한계가 지적되고 이를 극복하기 위한 연구 개발이 한창이다.

업계 한 관계자는 "CCS는 해저, 땅속에 이산화탄소를 저장하는 기술인데 개별 기업이 부지를 확보하는 데는 어려움이 존재한다"며 "CCU는 현재 탄소 포집 기술을 개발은 했지만 효율성이 떨어져 고도화를 연구개발이 최대 과제"라고 말했다.

이어 "정유사들이 국내 기업 뿐만 아니라 해외기업과 손 잡고 선진 기술을 익히는 등 다방면으로 노력중"이라며 "정부에서도 연구개발 과제 발주 등을 통해 다방면에서 지원을 해주면 도움이 될 것"이라고 말했다.

yunyun@newspim.com

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