▲ 롯데케미칼 이상중 수석 연구원이 ‘블루수소 생산을 위한 메탄 수증기 개질 공정에서의 탄소 포집’에 대해 발표하고 있다.

롯데케미칼이 블루수소 생산을 위한 하이브리드 방식을 적용해 에너지 및 공정 효율을 높이고 포집 공정의 효율을 극대화 하고자 한다.

K-CCUS추진단(단장 권이균)이 가든호텔에서 5일 개최한 2022년 ‘제3회 K-CCUS 추계학술대회 및 테크페어’에서 롯데케미칼 이상중 수석 연구원이 ‘블루수소 생산을 위한 메탄 수증기 개질 공정에서의 탄소 포집’에 대해 발표했다.

수소 경제 사회에서 화석연료를 기반으로 생산되는 개질수소(그레이 수소)는 생산 과정에서 많은 양의 이산화탄소(CO2)가 발생한다. 전세계적으로 생산되는 수소의 대부분이 개질수소이며 메탄 수증기 개질(Steam Methane Reforming. SMR) 기술이 가장 널리 사용되고 있다. 수소를 대량으로 생산할 수 있는 현실적인 기술은 SMR 방식이지만 수소 생산시 발생하는 이산화탄소는 치명적인 단점이다.

최근 수소를 생산하면서 발생되는 이산화탄소를 포집하는 기술(CCUS)이 현실화 되면서, 블루수소 또는 그린수소로 수소 경제 사회의 패러다임이 변화되고 있다. 즉 수소 생산 과정에 발생되는 이산화탄소를 포집 및 활용하는 기술 역량이 수소 가격에 중요한 부분으로 작용하는 구조다.

롯데케미칼은 지난해 국내 화학사 최초로 최초로 기체분리막을 적용한 CCU 설비를 여수 1공장에 설치하고 9개월간의 실증 운영을 통해 검증을 완료 했다.

올해 7월에는 과학기술정보통신부 CCU 분야 국책 과제에 참여해 기존 보유한 기체분리막 CO2 포집 기술을 고도화하고, 하이브리드 CO2 포집 관련 기술을 확보해, 추후 이를 활용할 예정이다.

이상중 수석연구원은 발표에서 “본 과제에서 SMR을 이용한 수소 생산 과정에서 발생되는 다양한 탄소원에 습식. 분리막, VSA 포집 기술을 단일 또는 하이브리드 방식을 적용해 에너지 및 공정 효율을 높이고자 한다”고 전했다.

또한 “일반적으로 포집된 탄소를 활용하기 위한 액화 공정과 포집 공정을 최적화 하는 것을 목표하고 있고, 액화설비에서 새어나오는 이산화탄소를 회수해 포집공정의 효율을 극대화 하고자 한다”고 말했다.

이러한 탄소포집 설비는 국내 최초 수소복합도시인 평택에 위치할 예정이다. SMR 내 발생되는 이산화탄소를 포집하고 활용하는 공장을 2024년 상반기까지 구축하고, 생산된 수소는 평택 수소복합도시 내 항만 및 차량에 공급하고, 액화된 이산화탄소는 외부로 판매할 것이라고 설명했다.

이상중 수석연구원은 “본 기술은 향후 SMR 방식의 수소 생산에 있어 수소 가격의 경쟁력, 탄소중립, SMR 공정 확대 등 다양한 효과를 가질 것으로 예상된다”며 “기술 연구를 통해 활용도를 확대할 계획”이라고 밝혔다.