[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 국내 연구진이 이산화탄소(CO₂)를 석유화학 원료인 합성가스로 전환하는 데 성공하고 대규모 생산시설을 구축했다.

한국화학연구원은 이산화탄소에너지연구센터 장태선 박사팀이 개발한 이산화탄소로부터 석유화학 플랫폼 화합물인 합성가스를 생산할 수 있는 핵심 실증촉매 및 공정기술을 ㈜부흥산업사에 이전, 실증을 마치고 대규모 생산 플랜트를 조성했다고 5일 밝혔다.

화학연에 따르면 부흥산업사는 연간 8000t의 합성가스 생산이 가능한 세계 최대 규모 CO₂활용 건식개질 플랜트를 울산산업단지 내에 구축했다. 건식개질 기술은 이산화탄소과 메탄을 반응시켜 합성가스를 제조하는 기술이다.

CO₂ 활용 건식개질 플랜트 완공식은 이날 부흥산업사 울산공장에서 울산시, 울산항만공사, 한국동서발전, 미래기술융합원 등 관계 기관 인사들이 참석한 가운데 개최됐다.

이번 성과는 화학연과 국내 민간기업이 오랜 공동연구를 통해 소재에서부터 공정에 이르기까지 순수 국내 기술로 이뤄낸 결과물로 의미가 크다.

화학연과 부흥산업사는 이번에 완공된 플랜트를 통해 상용화를 위한 막바지 연구를 수행한 뒤 2024년부터는 CCU(Carbon Capture and Utilization·탄소 포집 및 활용) 제품을 본격적으로 생산한다는 계획이다.

수소와 일산화탄소로 이뤄진 합성가스는 암모니아, 알코올, 플라스틱 등 다양한 화학원료의 필수적인 핵심 물질이지만 기존 기술들은 모두 온실가스를 대량으로 배출하는 문제점이 있어 온실가스 감축형 합성가스 제조기술이 절실하다.

이에 연구팀은 CO₂를 합성가스로 제조하는 건식개질 기술의 핵심 원천촉매 및 공정을 개발, 세계 최고의 온실가스 감축효과를 보이는 합성가스 제조 기술을 확보했다. 탄소생성이 크게 억제된 세계 최고 수준의 실증 촉매 및 맞춤형 공정이다.

이를 통해 약 1t의 일산화탄소를 생산할 경우 약 1.053t의 이산화탄소를 감축하는 효과를 얻을 수 있으며 합성가스 제조 공정에 1만 시간 가량을 적용할 수 있는 안정한 촉매도 확보했다.

부흥산업사는 구축된 건식개질 플랜트 운영 및 후속 연구를 거쳐 촉매 효율을 높이고 공정을 최적화해 기존 석유화학 유래 제품 대비 온실가스 감축효과를 극대화하고 경제성 확보에 나선다.

또 제조된 합성가스를 활용해 초산, 메탄올, 디메틸카보네이트를 제조하는 등 다양한 분야에 응용하기 위한 준비도 지속 진행할 방침이다.

화학연 이영국 원장은 "이번 세계 최대 규모 CO₂ 활용 건식개질 플랜트는 핵심 촉매와 공정개발 모두 국내 기술로 확보했다는 점에서 의의가 크다"며 "CCU 기술이 탄소중립 실현에 실질적으로 기여할 수 있음을 보여주는 좋은 사례가 될 것"이라고 말했다.


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