과기부 공동연구 참여…2023년 하반기 상용화
기체 분리막 활용 이산화탄소 日100t 이상 포집

롯데케미칼 여수공장에서 실증을 마친 이산화탄소 포집·활용(CCU) 설비. [사진=롯데케미칼 제공]
롯데케미칼 여수공장에서 실증을 마친 이산화탄소 포집·활용(CCU) 설비. [사진=롯데케미칼 제공]

[라이센스뉴스 성상영 기자] 롯데케미칼이 블루수소 생산 핵심 공정인 이산화탄소(CO2) 포집·액화 기술 개발에 나선다.

롯데케미칼은 과학기술정보통신부가 국책 과제로 추진하는 하이브리드 CCU(이산화탄소 포집·활용) 기술 공동 연구에 참여한다고 28일 밝혔다.

과기부 공동 연구에는 롯데케미칼을 비롯해 12개 기업·기관이 참여한다. 연구 과제는 블루수소 생산 과정에서 발생하는 이산화탄소를 하루 100톤(t) 이상 포집하는 것이다. 여러 가지 포집 방식을 이용하는 하이브리드 CCU 기술 개발과 공정 설계가 목표다.

롯데케미칼은 공동 연구에서 기체 분리막을 이용한 CCU 기술 개발을 맡았다. 이밖에 현대건설이 맡은 흡수제를 이용한 습식 분리법과 한국에너지기술연구원의 VSA법(진공 상태에서 이산화탄소를 흡착하는 방법)이 하이브리드 CCU에 적용된다.

블루수소는 화석연료에서 수소를 얻는 그레이수소(gray hydrogen)와 생산 과정은 같지만 이때 발생하는 이산화탄소를 비롯한 연소배가스(연료를 태울 때 생겨나는 화합물)를 포집해 탄소 배출량을 줄인 수소다.

롯데케미칼 CCU 공정. [사진=롯데케미칼 제공]
롯데케미칼 CCU 공정. [사진=롯데케미칼 제공]

롯데케미칼은 지난해 여수공장에서 화학사 최초로 기체 분리막 CCU 설비를 시범 구축해 실증을 완료했다.

이 설비는 에틸렌을 생산하는 납사분해공장(NCC)에 배관을 연결하고 원료 생산으로 배출되는 가스를 수집해 이산화탄소를 분리하는 형태로 구성된다. NCC 굴뚝에서 나온 배출가스에서 먼지와 수분을 제거하고 기체 분리막 공정을 거쳐 순도 90~95%인 이산화탄소를 얻는다. 같은 원리로 블루수소 생산이 가능하다는 설명이다.

특히 고압으로 이산화탄소를 액화하는 공정 중 손실되는 가스에서 이산화탄소를 다시 회수하는 것까지 범위를 확대해 블루수소 생산 경쟁력을 끌어올릴 예정이다.

롯데케미칼은 공동 연구 참여로 블루수소 분야 탄소 포집 기술을 확보해 친환경 수소 성장 로드맵인 ‘에브리 스텝 포 에이치투(Every step for H2·수소를 향한 모든 발걸음)’ 실현에 다가선다는 방침이다.

황진구 롯데케미칼 기초소재사업 대표는 “롯데케미칼의 기체 분리막 탄소 포집 기술이 이번 과제를 계기로 블루수소 생산 현장에 활용되는 데 의의가 있다”라며 “추가 연구를 통해 기술 활용도를 높이고 탄소 중립에 기여할 것”이라고 강조했다.

한편 롯데케미칼은 국내외 대학·연구기관·기업과 개방형 혁신을 진행하며 수소, 탄소 중립, 배터리, 바이오 등 미래 사업 역량을 확보할 계획이다.

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