이산화탄소→조선·반도체 재료로…금호석유화학, CCUS 상용화[르포]

[여수=이데일리 이영민 기자] “이곳에서는 매년 최대 7만 6000톤에 달하는 이산화탄소를 포집할 수 있다. 약 2만 7600그루의 느티나무를 매년 심는 것과 같은 효과다.”

금호석유화학 여수2에너지 현장(사진=금호석유화학)

21일 이데일리가 방문한 전남 여수국가산업단지의 금호석유화학 이산화탄소 포집·활용 및 저장기술(CCUS, Carbon Capture, Utilization, and Storage)설비에는 약 60m 높이의 거대 흡수탑이 있었다. 복잡하게 뒤엉킨 밸브라인을 따라 내부로 들어가자 흰 연기를 내뿜는 굴뚝과 저장 트럭들이 나타났다. 이곳에서 만난 직원들은 트럭을 손으로 가리키면서 “이산화탄소를 구하려는 차량들이 매일 들어오는데 설비를 정비할 때도 있으니까 5일치씩 따로 저장해두는 것”이라고 설명했다.

CCUS란 발전소나 산업 공정 등에서 발생하는 이산화탄소(CO₂)를 포집해 대기 방출을 최소화하고 포집된 이산화탄소를 산업적으로 활용하거나 안전하게 저장하는 기술이다. 갈수록 심화하는 기후변화로 인해 석유화학과 철강, 시멘트처럼 탄소 배출이 많은 산업군에 도입 필요성이 제기되고 있다.

금호석유화학의 CCUS설비는 여수제2에너지 사업장에 구축돼 있다. 여수제2에너지 발전소는 여수산단 내 화학물질의 원료수급에 필수적인 유틸리티인 증기를 생산하는 곳으로 생산 과정에서 탄소가 배출되기 때문에 CCUS설비를 적용할 장소로 선정됐다. CCUS 설비공사에는 국비 보조금 47억원을 포함해 총 476억원이 들어갔다. 설비는 2023년 12월 착공했고 지난해 7월 16일부터 가동하기 시작해 현재 상업 운전을 하고 있다.

이곳에서는 열병합발전소에서 생산된 전기와 증기로 보일러 4기에서 배출되는 배기가스 중 10%의 이산화탄소를 선택적으로 포집한다. 보일러 굴뚝에서 나온 배기가스는 이산화탄소 흡수율을 높이기 위해 냉각기에서 40~50도 수준으로 온도를 식힌다. 이후 흡수탑으로 옮겨진 가스는 촉매제를 통해 이산화탄소와 분리되고 압축액화 공정을 거쳐서 500톤급 저장 탱크 2기에 보관된다.

이렇게 포집되는 탄소는 하루 약 220톤, 연간 최대 7만 6000톤에 달한다. 이후 금호석유화학의 액화탄산가스 제조 계열사인 K&H특수가스가 넘겨받아 다시 정제하고 액체 탄산이나 드라이아이스의 재료로 활용한다. 이중 40%는 조선분야의 용접에 사용되며 반도체 세정공정이나 식음료 생산 등에도 쓰인다.

CCUS 설비는 아직 넘어야 할 산이 많다. 석유화학 제품을 생산하는 과정에서 발생하는 이산화탄소의 극히 일부만 포집할 수 있는 규모이기 때문이다. 이용선 금호석유화학 발전기술팀장은“처음부터 대규모로 시작하기에는 국내에서 진행되는 선두 설비여서 벤치마킹할 곳이 없었고 시행착오를 거쳐야 했다”며 “영업판매도 처음 해보는 분야라 판매망을 확보해야 하는 애로가 있었다”고 설명했다.

금호석유화학은 앞으로 축적되는 데이터를 바탕으로 메탄올과 일산화탄소, 수소 등의 화학적 전환을 검토하고 있다. 금호석유화학 관계자는 “CCUS 공정에서 생산된 이산화탄소를 활용할 다른 방법을 계속 검토하고 있다”며 “200톤이라는 규모는 사실 시작단계이고 설비를 키우려면 회사뿐 아니라 정부와의 협업이 필요하다”고 말했다.