화학연·부흥산업, 세계 최대 규모 CO2 활용 플랜트 울산서 완공

CO2 전환해 석유화학 원료인 '합성가스' 연간 8천톤 생산

울산신항 항만배후지에 완공된 세계 최대 규모 CO 2 활용 건식개질 플랜트. 연간 8천톤의 합성가스 생산이 가능하다.

국내 연구진이 이산화탄소(CO₂)를 석유화학 원료인 합성가스(H2, CO)로 전환하는 기술의 실증화에 성공했다.

한국화학연구원 CO₂에너지연구센터 장태선 박사 연구팀은 이산화탄소로부터 석유화학 플랫폼 화합물인 합성가스를 생산할 수 있는 핵심 실증촉매 및 공정기술을 개발했다고 5일 밝혔다.

기술을 이전 받은 부흥산업사는 연간 8000톤의 합성가스 생산이 가능한 세계 최대 규모 CO₂활용 건식개질 플랜트를 울산산업단지 내에 구축을 완료했다.

화학 분야 유일 정부출연연구기관인 화학연과 국내 CCU전문기업인 부흥산업이 오랜 공동연구를 통해 이뤄낸 성과로 소재에서부터 공정에 이르기까지 순수 국내 기술로 개발됐다.

부흥산업은 이번에 완공된 플랜트 운영을 통해 상용화를 위한 막바지 연구를 수행하고, CCU(Carbon Capture and Utilization) 제품을 본격적으로 생산할 계획이다.

수소와 일산화탄소로 이루어진 합성가스는 암모니아, 알코올, 플라스틱 등 다양한 화학원료의 필수적 핵심 물질이다. 하지만 석유화학 산업에서 합성가스를 생산하고 있는 기존의 기술들은 모두 온실가스를 대량으로 배출하는 문제점이 있었다.

이에 연구팀은 CO₂를 합성가스로 제조하는 건식개질 기술의 핵심 원천촉매 및 공정을 개발해 세계 최고의 온실가스 감축효과를 보이는 합성가스 제조 기술을 확보했다.

기존의 건식개질 기술은 반응 중 탄소 입자 생성에 의한 촉매 비활성화로 인해 상용화가 어려워 지난 100여년 동안 석유화학산업의 오랜 숙제로 남아있었는데, 연구팀은 탄소생성이 크게 억제된 세계 최고 수준의 실증 촉매 및 맞춤형 공정을 개발했다.

이 공정은 1톤의 일산화탄소를 생산하면 약 1.053톤의 이산화탄소를 감축하게 되는 일석이조의 효과를 얻을 수 있으며, 합성가스 제조 공정에 1만시간 가량을 적용할 수 있는 안정한 촉매를 확보했다.

부흥산업은 구축된 건식개질 플랜트 운영 및 후속 연구를 통해서 촉매 효율을 높이고 공정을 최적화해 기존 석유화학 유래 제품 대비 온실가스 감축효과를 극대화하고 경제성을 확보할 계획이다.

화학연 이영국 원장은 “이번 세계 최대 규모 CO₂활용 건식개질 플랜트는 핵심 촉매와 공정개발 모두 국내 기술로 확보했다는 점에서 의의가 있다"며 "CCU기술이 탄소중립 실현에 실질적으로 기여할 수 있음을 보여주는 좋은 사례가 될 것으로 기대한다”고 말했다.

kky060@news1.kr

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