LG화학 노국래 석유화학사업본부장(오른쪽)이 태경케미컬 박기환 대표이사와 이산화탄소 사업 협력을 위한 업무협약(MOU)을 체결하고 기념촬영을 하고 있다. (사진=LG화학)
LG화학이 석유화학 열분해 공정을 수소를 활용한 저탄소 공정으로 바꿔 탄소 줄이기에 나선다. 탈탄소를 목표로 하는 ‘2050 넷제로(Net-Zero)’ 달성에 성큼 다가갈 전망이다.
LG화학은 충남 대산 사업장에 연산 5만t 규모의 수소 공장을 오는 2024년 2분기까지 건설한다고 20일 밝혔다. 부생 수소와 별개로 수소를 직접 생산하는 공장을 짓는 것이다.
LG화학이 지으려는 이 공장에는 메탄가스를 고온의 수증기와 반응시켜 수소로 전환하는 기술이 적용될 예정이다.
특히 나프타크래킹센터(NCC) 공정상 확보 가능한 부생 메탄을 원료로 활용하는 것이 가장 큰 특징이다. 생산된 수소는 다시 NCC 열분해로 연료로 사용된다.
LG화학 관계자는 “석유화학 사업은 나프타를 고온에서 분해시켜 에틸렌, 프로필렌, 부타디엔 등을 얻는데, 통상 이 공정의 열원으로 메탄이 사용되면서 탄소 배출이 이뤄진다”면서 “반면 수소는 연소될 때 이산화탄소(CO₂) 배출이 없기 때문에 탄소 배출을 줄인다”고 설명했다.
LG화학 수소 공장은 내년 상반기 착공에 들어가 2024년 2분기 완공을 목표로 하고 있다. 이 공장이 가동되면 LG화학은 NCC 공정에 사용되는 메탄을 수소로 대체해 연간 약 14만t 수준의 탄소배출을 줄이게 된다. 이는 소나무 약 100만 그루를 심는 것과 같은 효과다.
LG화학은 2025년까지 NCC 공정의 수소 등 청정 연료 사용 비중을 최대 70%까지 확대하고 바이오 원료 생산에도 수소를 적극 활용한다는 방침이다.
또한 수소 공장의 생산성 검증과 탄소배출 저감 효과 등을 고려해 향후 추가적인 증설도 검토 중이다.
LG화학은 수소 생산 과정에서 발생하는 CO₂가 필요한 자원으로 순환할 수 있는 구조에도 나선다. 현재 국내 수소 시장의 90% 이상은 탄소와 수소로 구성된 메탄에서 수소를 추출하는 방식이다. 이 공정에서는 CO₂가 부산물로 나오는 것이 가장 큰 문제점으로 제기되고 있다.
이를 위해 LG화학은 국내 최대 탄산가스 업체 태경케미컬과 협력에 나선다. 태경케미컬은 고순도 CO₂를 원료로 식음료용 액체 탄산가스와 보냉용 드라이 아이스 등을 제조하는 시장 점유율 1위 전문기업이다.
LG화학은 수소 생산 시 발생하는 CO₂를 포집해 태경케미컬에 공급하고, CO₂배출 문제를 블루 수소 생산 방식으로 해결할 수 있을 것으로 전망된다.
노국래 LG화학 석유화학사업본부장은 “수소 공장 건설과 CO₂ 순환 체계 구축은 탄소 중립을 통해 석유화학 사업의 지속가능한 미래를 만들어 갈 것”이라며 “향후 수소 생산, 활용 기술 등 탄소배출 저감을 위한 다양한 방법들을 검토하고 적용할 예정”이라고 말했다.