(자료=뷰어스)
수소경제 시대가 빠르게 진행되고 있다. 수소는 고갈되지 않고 공해도 배출하지 않는 에너지원으로 현재의 에너지 위기를 극복할 수 있는 대세 에너지로 떠오른다. 또 원자력과 같은 위험성도 없고, 태양열이나 풍력처럼 제한적이지도 않다.
이에 따라 각 업계는 수소를 개발, 이용할 수 있는 수소산업에 뛰어들고 있다. 탄소중립을 실현시키면서 미래 성장 동력도 확보한다는 방침이다. 뷰어스는 정유 3사가 진행하고 있는 수소 관련 사업을 살펴보는 기획을 마련했다. -편집자주-
■ GS칼텍스, 수소 밸류체인 사업화 모델 구축
GS칼텍스는 미래 환경 변화에 선제적으로 대응하고자 다양한 친환경 에너지원으로 사업 확장을 준비하고 있다. 이를 위해 GS칼텍스는 여수공장 수소 플랜트의 안정적인 운영 역량과 수도권 최초 수소 충전소 운영 경험을 바탕으로 수소 밸류체인 사업화 모델을 구축해 나가고 있다.
지난 5월 한국가스공사와 액화수소 생산 및 공급을 위한 업무협약을 체결하고 ▲액화수소 플랜트 구축 ▲액화수소 충전소 구축 ▲수소 추출설비 구축 ▲CCU(Carbon Capture & Utilization, 탄소 포집‧활용) 기술 실증 및 상용화 등 액화수소사업 밸류체인 전반에 대한 협업을 시작했다. 양사는 한국가스공사의 LNG 인수기지 내 유휴부지에 오는 2024년 완공을 목표로 연산 1만톤 규모의 액화수소 플랜트를 지을 예정이다. 액화수소 1만톤은 수소 승용차 기준으로 약 8만대가 연간 사용 가능한 양이며, 향후 수도권과 중부권에 공급할 계획이다.
한국동서발전과는 수소 연료전지 발전소 구축과 CCU(Carbon Capture & Utilization, 탄소 포집‧활용) 기술 실증 및 상용화에 대한 협업을 시작했다. 여수시는 양사의 사업의 원활히 진행되도록 인허가 등 행정적 지원에 나선다. GS칼텍스는 한국동서발전과 함께 1000억원을 투자해 여수시 소재의 한국동서발전 호남화력발전소 내 유휴부지에 오는 2023년 완공을 목표로 15MW(메가와트) 규모의 수소 연료전지 발전소를 지을 예정이다. 이 발전소에서 생산되는 전기는 약 5만 가구가 사용할 수 있는 규모다. CCU 기술 실증 및 상용화 사업도 추진하기로 했다. CCU 기술 상용화로 GS칼텍스 여수공장에서 발생하는 이산화탄소를 포집해 화학제품으로 전환하는 방안을 검토할 계획이다.
■ 에쓰-오일, 수소산업 전 분야 진출 모색
에쓰-오일은 새 성장 전략 ‘비전2030’을 달성하기 위해 기존 정유‧석유화학‧윤활사업의 수익성을 극대화하는 동시에 연료전지‧리사이클링 등 신사업 분야로의 진출을 적극 검토하고 있다.
특히 에쓰-오일은 신사업 분야 중 하나로 수소의 생산부터 유통, 판매에 이르기까지의 수소산업 전반의 사업 진출을 계획 중에 있다. 이를 위해 대주주인 사우디 아람코와 협력해 그린수소, 그린암모니아를 활용한 사업 및 액화수소 생산/유통사업 등을 고려하고 있다.
서울 시내에 복합 수소충전소 도입도 준비 중이다. 최근에는 버스‧트럭의 수소충전 인프라 구축을 위해 관련 업계가 추진하고 있는 특수목적법인 코하이젠(Kohygen, Korea Hydrogen Energy Network)에 참여하고 있다.
■ 현대오일뱅크, 수소연료전지 사업 진출
현대오일뱅크는 친환경 미래사업 중 하나로 블루수소를 꼽았다.
이를 위해 올해 4월에는 글로벌 수소기업 에어프로덕츠와 ‘수소 에너지 활용을 위한 전략적 협력 양해각서’를 체결했다. 원가경쟁력을 확보한 수소를 생산하고 탄소는 별도 설비를 통해 자원화 될 계획이다. 양 사는 향후 그린 수소 사업 모델 개발에도 힘을 합칠 예정이다.
수소연료전지를 활용한 신재생 에너지 발전 사업과 수소제조공정에서 발생하는 탄소 전량을 회수, 활용할 수 있는 인프라 구축도 추진하고 있다.
현대오일뱅크는 대산공장 내 수소제조공정에서 발생하는 이산화탄소 연간 20만톤을 제품 원료로 공급한다. 기존 수요처인 선도화학과도 협력해 이들 업체에 공급하는 이산화탄소 규모를 지난해 연 9만톤 수준에서 내년 상반기 최대 36만톤까지 늘릴 계획이다. 현대오일뱅크는 수소 제조과정에서 발생하는 이산화탄소 전량을 회수해 제품화 하게 된다. 국내 정유업계에서 처음 시도되는 것으로 기존 수소 제조 공정이 블루수소 생산 기지로 탈바꿈하는 셈이다.
올해 안에 수소연료전지 분리막 생산설비도 만들 계획이다. 분리막은 전해질막의 강도를 좌우하는 뼈대로 연료전지 시스템의 출력 향상과 내구성에 큰 영향을 미치는 소재다. 올해 안에 분리막 생산 설비 구축 및 시운전을 마치고 내년 국내 자동차 제조사와 공동으로 실증 테스트를 거쳐 2023년 제품 양산에 들어갈 계획이다. 그 다음 내년부터 전해질막까지 사업을 확대해 부품 국산화에 일조한다는 방침이다. 2030년 수소연료전지 분야에서만 연간 매출 5000억원, 영업이익 1000억원 이상을 창출할 계획이다.
수소연료전지 자동차에 필수적인 고순도 수소 연료 생산에도 박차를 가하고 있다. 현대오일뱅크는 지금까지 자체 생산한 연 20만 톤의 수소를 공정 가동에 활용해 왔다. 이를 수소차 연료로 쓰려면 순도를 99.999%까지 높여야 한다. 차량용 고순도 수소를 생산하는 것은 국내 정유사 중 현대오일뱅크가 처음이다.
현대오일뱅크는 현재 5개의 수소충전소를 운영중이며, 2~3개의 충전소가 연내 오픈할 예정이다. 기존 인프라를 최대한 활용해 수소충전소를 2030년까지 최대 180개, 2040년까지 300개로 늘릴 방침이다.