현대건설...‘블루수소 생산 위한 CO2 포집·액화·활용기술 개발’ 착수

김유정
발행 2022-06-10 16:18

현대건설이 과학기술정보통신부 CCU(Carbon Capture, Utilization: 이산화탄소 포집 및 활용)분야 국책과제의 주관 연구개발 기관으로 선정되어 6월 8일 협약을 체결하였다.

이번 과제는 총 연구비 335억원 규모(정부지원개발비 195억원)의 ‘블루수소 생산을 위한 하이브리드식 CO2 포집 액화공정의 최적화 및 실증’ 과제로 일일 100톤 이상의 CO2를 포집하고 활용하는 공정을 개발하는 것이며, 평택수소특화지구에서 현장실증을 거친 후 연간 100만톤급 상용화 공정 설계수행을 통해 기술내재화를 목표로 하고 있다.

총 연구기간은 33개월로 과제종료 후 상업운전을 계획하고 있는 산업연계형 연구로 세 가지의 포집공정(습식, 분리막, VSA (Vacuum Swing Adsorption))을 활용한 하이브리드형 CO2 포집·액화 공정이 적용될 예정이다.

과제 목표는 회수율 90%, 순도 95% 이상의 저에너지 CO2 포집∙액화 기술을 개발하는 것이며, 세계수준의 기술 확보와 국산화를 목표로 하고 있어 대한민국의 블루수소 생산분야 핵심기술 확보에 많은 기여를 할 수 있을 것으로 전망된다.

본 국책과제는 현대건설(총괄주관, 설계/시공 및 습식포집기술)과 현대자동차(블루수소 친환경성 검증 및 수소생산/CO2 포집등 경제성 분석), 롯데케미칼(분리막포집기술), 에너지기술연구원(VSA, Vacuum Swing Adsorption 포집기술), 맑은환경산업(플랜트제작), 이도(운영), 한국특수가스(액화탄산 활용) 및 유명대학 등 12개 기관이 공동으로 참여하고 있고, 실증연구 수행 후 친환경 블루수소 사업화에 활용할 계획이다.

기술개발 완료 후에는 기술이전 등을 통해 대규모 이산화탄소가 발생하는 사업장(블루수소 생산플랜트, 중/소규모 소각로, LNG 연소 보일러, 석유화학 공장 등)으로 적용을 확대해 나갈 계획이다.

또한, 포집된 CO2는 액화 공정을 거쳐 액화탄산을 직접 활용하거나 고순도 정제 공정후 특수가스로 판매 또는 화학적 전환을 통해 합성연료와 화학제품 생산 등에 활용하기 위해 관련 기관들과 긴밀한 협력관계를 구축할 예정이다.

현대건설은 지난 2월 21일 CCUS 분야 연구개발 기술협력 및 실증사업 추진을 위해 현대자동차와 업무협약을 체결하였다. 현대건설이 보유하게 된 CO2 습식포집기술은 한국에너지기술연구원에서 개발한 CO2 액상 흡수제를 핵심기술로 하고 있으며, 선진사 대비 동등이상의 성능 및 경제적인 운전 가능한 검증된 원천 기술로 이번 국책과제의 실증운영을 통해 상용화급 원천기술을 개발할 예정이다.

롯데케미칼은 2021년 3월, 국내화학업계최초로 여수공장납사분해공장(NCC) 배기가스를 대상으로기체분리막 포집기술을 적용하여 최적의 공정 및 기술을 확보하였다. 실증경험과 기술을 기반으로, 2023년 하반기 상업생산을 목표로 충남대산공장에 탄소포집설계를 진행하고 있다. 포집한 CO2는 전기차용 배터리전해액 유기용매 소재인 고순도 EC, DMC의 원료로 사용될 계획이다. 롯데케미칼은 2030년까지 CO2 포집 및 활용규모를 연간 50만톤 규모까지 확장하여, 대산공장을 시작으로 다른 생산기지에도 적용을 목표하고 있다.

한국에너지기술연구원이 담당한 흡착기술인 VSA(Vacuum Swing Adsorption)기술은 블루수소 생산 플랜트처럼 고농도 CO2 배출원에 적용 시 CO2 포집 비용을 절감할 수 있는 기술이며, 이번 실증 연구를 통하여 더욱 향상된 경제성 및 공정성능 확보로 블루수소 산업을 견인하는데 기여할 것으로 기대된다.

플랜트 운영사로 참여하고 있는 ㈜이도는 폐기물 처리 등 전국적인 친환경 사업을 운영하고 있는 전문 노하우를 바탕으로 국책과제 종료 후 상업운전을 통해 탄소배출권 확보 및 액체탄산 판매 등을 담당하게 된다. 향후 이도는 오산소각장 등 소유 중인 다른 환경사업장에도 CCU를 적용하는 등 관련 사업을 확대하는 한편, 탄소중립 정책에 적극 동참한다는 방침이다.

이처럼 현대건설을 비롯한 모든 참여기업들은 “본 국책과제를 통해 탄소 중립 이행에 따른 신규시장 참여 및 실증사업을 단계적으로 준비하고 있고, 향후 블루수소 생산시설에서의 탄소 포집사업의 선도적 지위 확보에 대한 큰 기대를 모으고 있다”고 밝혔으며, 총괄주관기관의 현대건설 기술연구원은 “세계 최고수준의 CCUS 기술 개발과 사업 추진을 통해 2050 국가 탄소중립이행에 앞장서겠다”는 강한 의지를 표명하였다.