자체 수소생산·이산화탄소사업 등 탄소중립 가속화
"탄소배출 저감, 다양한 방법 검토·적용해 나가겠다"
[서울와이어 정현호 기자] LG화학이 ‘2050 넷제로(Net-Zero)’ 목표 달성을 위해 연산 5만톤 규모의 수소공장을 건설할 예정이다. LG화학이 부생 수소와 별개로 수소를 직접 생산하는 공장을 짓는 것은 이번이 처음이다.
LG화학은 석유화학 열분해 공정을 저탄소 공정으로 전환하기 위해 충남 대산 사업장에 수소공장을 마련할 계획이라고 20일 밝혔다. 회사는 수소생산을 본격화해 넷제로 달성에 속력을 올린다는 구상이다.
공장에는 메탄가스를 고온의 수증기와 반응시켜 수소로 전환하는 기술이 적용된다. 나프타크래킹센터(NCC) 공정상 확보 가능한 부생 메탄을 원료로 활용하는 것이 특징으로 생산된 수소는 다시 NCC 열분해로 연료로 활용된다.
석유화학사업은 나프타(Naphtha)를 고온에서 분해해 얻는 에틸렌, 프로필렌, 부타디엔 등의 기초 유분으로 시작돼 보통 NCC 공정의 열원으로는 메탄이 사용된다. 이 과정에서 대부분의 탄소배출이 이뤄진다.
고순도 수소의 경우 연소 과정에서 별도의 이산화탄소 배출이 없기 때문에 석유화학 연료로 사용 시 기존 대비 탄소배출 감소 효과를 거둘 수 있다. LG화학 수소공장은 내년 상반기 착공에 들어가 2024년 2분기 완공이 목표다.
LG화학 관계자는 “수소공장이 가동되면 회사가 NCC 공정에 사용되는 메탄을 수소로 대체해 연간 약 14만톤 수준의 탄소배출 감소가 기대된다”며 “소나무 약 100만그루를 심어야 상쇄할 수 있는 규모”라고 설명했다.
또한 회사는 2025년까지 NCC 공정의 수소 등 청정연료 사용 비중을 최대 70%까지 확대하고, 바이오 원료 생산에도 수소를 적극 활용할 예정이다. 수소공장의 생산성 검증 및 탄소배출 감소 효과를 고려해 추가 증설도 검토 중이다.
LG화학은 이와 함께 수소 생산에서 발생하는 이산화탄소가 필요한 자원으로 순환될 수 있는 밸류체인 구축에도 나설 방침이다. 현재 국내 수소시장의 90% 이상은 탄소와 수소로 구성된 메탄에서 수소를 추출하는 개질(Reforming) 방식으로 생산된다.
해당 공정에는 이산화탄소가 부산물로 나오는 것이 가장 큰 문제점으로 제기된다. LG화학은 문제 해결을 위해 국내 최대 탄산가스 업체인 태경케미컬과 협력에 나섰다. 회사는 수소생산 시 발생하는 이산화탄소를 포집해 태경케미컬에 공급한다.
태경케미컬은 고순도 이산화탄소를 원료로 식음료용 액체 탄산가스 및 보냉용 드라이 아이스 등을 제조하는 전문기업으로 국내 시장점유율은 1위다. 양사의 협력을 통해 수소의 이산화탄소 배출 문제를 블루수소 생산 방식으로 해결할 수 있을 전망이다.
양사는 최근 이산화탄소 사업협력을 위한 업무협약(MOU)을 체결하는 등 이산화탄소의 원활한 공급과 다양한 활용 방안 등에도 협력하기로 했다. 태경케미컬의 경우 고품질 원료가스의 안정적인 공급처를 추가로 확보하게 됐다.
노국래 LG화학 석유화학사업본부장은 “수소공장 건설과 이산화탄소 순환 체계 구축은 탄소중립을 통해 석유화학사업의 지속 가능한 미래를 만들기 위한 것”이라며 “앞으로 수소생산, 활용 기술 등 탄소배출 저감을 위한 다양한 방법을 검토하고 적용해 나가겠다”고 말했다.