온실가스 배출 2위 '석유화학업계', 수소연료로 '넷제로' 선봉

백진엽 기자 / 기사승인 : 2022-06-25 09:00:03
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LG화학·SK케미칼, 공정 연료 '수소'로 대체
▲국내 대표 석유화학단지인 충남 서산시 대산공단 전경 (사진=연합뉴스)

철강업종에 이어 국내에서 두번째로 온실가스 배출이 많은 석유화학 업계가 수소연료를 사용한 온실가스 감축에 나서고 있다. 나프타 열분해 공정을 위한 연료를 메탄에서 수소로 바꿔 탄소 배출을 줄이겠다는 목표다.

24일 업계에 따르면 SK케미칼은 2040년까지 온실가스 배출량을 137만톤 줄여 넷제로를 달성하겠다는 목표를 세웠다. 이 감축 목표 중 30만톤은 수소연료 전환을 통해 달성한다는 계획이다.

구체적으로 울산공장 생산공정에 사용되는 기존 LNG 연료를 궁극적으로 수소로 대체해 온실가스 배출을 제로로 하겠다는 것이다. 코폴리에스터 핵심원료인 사이클로헥산디메탄올(CHDM) 반응 공정 중 배출되는 가스(Off-gas)에 수소가 다량 함유돼 있다는 것을 확인, 이를 포집해 연료와 함께 투입해 연소시키기 위한 시설 개선작업을 진행중이다.

올해 1분기 1개 공정에 대한 개선 작업을 이미 시작했고 향후 4개 공정에 순차적으로 적용할 예정이다. 이처럼 궁극적으로 연료를 수소로 교체해 30만톤의 온실가스 배출을 감축한다는 목표다.

이에 앞서 LG화학도 수소 공장을 건설, 나프타크래킹센터(NCC) 공정에 연료로 사용하겠다는 계획을 밝혔다. LG화학은 2024년 2분기까지 충남 대산 사업장에 연산 5만톤 규모의 수소 공장을 건설하기로 했다. 메탄가스를 고온의 수증기와 반응시켜 수소로 전환하는 기술이 적용된다. 수소 생산 과정에서 발생하는 이산화탄소는 포집해 국내 최대 탄산가스 업체인 태경케미컬에 공급하기로 했다.

즉 블루수소를 생산, 나오는 이산화탄소는 식음료용 액체 탄산가스 및 보냉용 드라이아이스로 활용한다는 것이다. 그리고 NCC 공정의 연료를 수소로 대체해 온실가스 배출을 감축하겠다는 계획이다.

석유화학 사업은 나프타를 고온에서 분해시켜 얻게 되는 에틸렌, 프로필렌, 부타디엔 등의 기초 유분으로 시작된다. 통상 이 NCC 공정의 열원으로 메탄이 사용되면서 많은 양의 탄소 배출이 이뤄지는 것으로 알려져 있다. 석유화학 산업의 온실가스 배출량이 많은 이유다. 산업통상자원부에 따르면 지난 2019년 기준 석유화학업종 탄소배출량은 7100만톤으로 철강(1억1700만톤)에 이어 2위였다.

이에 LG화학과 SK케미칼 등 대표 기업들은 선도적으로 '넷제로' 달성을 위한 움직임에 나섰고, 이번 수소연료 대체 작업도 그 일환이다. 노국래 LG화학 석유화학사업본부장은 "수소 공장 건설과 이산화탄소 순환 체계 구축은 탄소 중립을 통해 석유화학 사업의 지속가능한 미래를 만들어 가기 위한 것"이라며 "향후 수소 생산, 활용 기술 등 탄소배출 저감을 위한 다양한 방법들을 검토하고 적용해 나갈 것"이라고 말했다.

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