Update2024.05.03 (금)
“향후 CO₂는 H₂를 주원료로 생산될 것입니다. H₂에서 고순도 CO₂를 저렴하게 생산할 수 있도록 선도화학이 개발한 PSA(흡착분리법)공법은 이러한 추세를 이끌어 나갈 것입니다.”
김규호 선도화학(주) 사장은 19일 오전 8시 신한은행 본점 20층 회의실에서 ‘석유화학공업과 탄산가스’를 주제로 강연을 하며 이같이 밝혔다. 김규호 사장은 최근 신한은행으로부터 자금을 지원받기 위해 직접 현장 실사 및 사업설명회 시간을 가졌었는데 그 일목요연한 내용 설명에 신한은행 측이 다시 이번 자리를 마련한 것이다.
신한은행 이용훈 부행장, 노기환 본부장과 기업자금심사 임직원 등 130여명이 참석한 가운데 실시된 이번 강연에서 김규호 사장은 탄산가스(CO₂)와 석유화학공업 및 전(全)산업과의 관련성, 생산 공법 등을 알기 쉽게 소개했다.
김 사장은 CO₂가 식품, 농업, 조선, 자동차 등 기존 산업은 물론 LED, 풍력, 태양광 등 신성장동력 산업의 핵심소재임을 강조했다. CO₂는 탄산음료, 드라이아이스 등 우리 식생활에 밀접한 관계가 있으며 신농법에도 쓰여 고부가가치 농작물을 생산해 내고 있다.
특히 조선분야에서는 지난 1980년대 탄산가스용접의 국내 도입이 우리나라가 세계적인 생산국으로 도약할 수 있는 계기로 작용한 바 있으며 자동차, 풍력 등에서도 중요한 역할을 맡고 있다. 또한 투명성 및 내구성이 좋은 고기능성 플라스틱인 폴리카보네이트(PC) 제조에도 CO₂가 필수적으로 쓰인다. PC는 핸드폰, 노트북 등 IT제품의 외장재 등에 폭 넓게 사용되고 있다.
이렇듯 전산업에서 중요하게 쓰이는 CO₂는 20~30년 전에는 그 원료를 국내 비료공장에서 생산되는 암모니아에 주로 의존했으나 현재는 에틸렌옥시드(EO)/에틸렌 글리콜(EG)과 수소(H₂)공장이 주원료공급원이 됐다. EO/EG는 나프타, 천연가스, 벙커-C유 등을 이용, 석유화학공정에서 나오는 에틸렌을 산소와 반응시킨 것으로 이 과정에서 CO₂가 발생하게 된다.
또 다른 원료가스인 H₂를 정제하는 방식은 MEA공법과 PSA공법이 있다. MEA공법은 국내 보편화된 회수 공법으로 수소정제시 고가의 스팀비용으로 원가가 비싸며 고순도 CO₂가 부생되는 반면 PSA공법은 그보다 낮은 원가가 장점이지만 순도 50% 수준의 CO₂가 나온다.
김규호 사장은 “향후 CO₂ 생산은 현재 50%를 차지하고 있는 EO/EG 원료가 아닌 H₂ 원료가 주력이 될 것”이라고 전망했다. 중동, 중국에서 폭발적으로 늘고 있는 에틸렌 증설과 원가경쟁력 하락의 영향으로 국내 석유화학사들이 EO/EG 생산을 줄이고 있다는 것이 이같은 전망의 근거다. 기존 생산방식으로는 CO₂의 수급불안이 불가피하다는 것이다. 실제로 이 같은 우려는 2~3년 전 CO₂ 공급부족 파동을 통해 현실화된 바 있다.
김규호 사장은 “H₂ 원료 사용이 늘어날 것으로 예측되는 가운데 선도화학이 개발한 PSA공법이 이 분야를 이끌어 나갈 것”이라고 말했다. 선도화학의 PSA공법은 50% 수준의 저순도 CO₂를 생산하는 기존 PSA와 달리 98.5% 이상의 고순도 제품을 내놓을 수 있어 원가와 순도면에서 경쟁력을 갖춘 기술이다.
선도화학은 최근 150억원의 자금을 투입해 자사 대산 탄산공장 증설설비에 신공법을 적용했으며 이 설비를 통한 CO₂생산을 눈앞에 두고 있다. 김 사장은 “이 기술을 적용한 것은 국내 최초이자 단일규모로는 세계 최대 수준으로 다음주 시제품이 생산된다”고 밝혔다. 생산능력은 1일 300톤 규모로 시제품 생산기간에는 150톤을 생산하는 것으로 전해졌다.
그는 맺음말을 통해 “부존자원의 고갈 및 비축을 위해선 수소와 같은 새로운 에너지원 확보가 필요하며 이는 석유화학제품의 원료가 될 것”이라고 밝혔다.
