[금강일보 정은한 기자] 정부가 ‘2050 탄소중립’을 선언함에 따라 탄소 저감이 국가적 과제로 추진되는 가운데 한국화학연구원 차세대탄소자원화연구단이 이산화탄소를 포집해 석유화학원료인 ‘합성 나프타’로 직접 전환하는 고효율 촉매 제조기술을 개발했다. 오는 2025년 관련 기술이 상용화될 전망이라서 화학연과 가까운 대전 중소기업이 기회를 삼아야 할 필요성이 대두되고 있다.

국가정책 ‘2050 탄소중립’은 화력발전은 감소시키고 재생에너지발전을 신장시키고 있다. 2030년경이면 재생에너지 발전량 비중이 20%(설비용량 63.8GW)에 이를 것으로 전망된다. 이에 따라 화학연은 재생에너지발전을 통해 배출된 이산화탄소를 포집해 수소와 반응시킴으로써 석유화학원료인 ‘합성 나프타’로 전환하는 고효열 촉매 제조기술을 4년간의 연구를 거쳐 25일 선보였다. 나프타는 원유(석유) 정제과정에서 얻어지며 석유화학 기초원료나 휘발유의 원료로 사용된다.

우리나라 석유화학 산업은 세계 4~5위의 규모를 가지고 있으며, 연간 약 5400만 톤의 나프타 국내 소비를 통해 약 6100만톤의 온실가스를 배출하고 있다. 2030년경 예상되는 재생에너지 용량(63.8GW) 중 10%를 ‘합성 나프타’로 전환할 경우 연간 이산화탄소 453만톤(약 7.4%↓)이 저감되고 ‘합성 나프타’ 254만톤이 생산 가능할 것으로 화학연을 보고 있다. 그만큼 전남 여수에 집적된 석유화학기업에 해당 기술을 상용화할 경우 ‘이산화탄소의 대량 저감’과 ‘기초원료 생산’의 일거양득의 효과를 볼 수 있을 것으로 기대된다. 참고로 2017년 기준 나프타 5600만톤 생산으로 배출된 온실가스량은 2700만톤에 달한다.

화학연이 개발한 이산화탄소를 기초 화학원료로 직접 전환하는 기술의 핵심은 코발트를 원자단위로 철과 합금시켜 고성능 촉매를 활용함으로써 이산화탄소를 낮은 온도에서 쉽게 반응시키면서 부산물을 적게 생성하는 방식이다. 기존 기술(16% 수준) 대비 37% 이상 향상된 22% 이상의 나프타 수율을 확보했다. 한국화학연구원 전기원 박사는 “이번에 개발된 원천기술을 바탕으로 향후 전환 효율 향상 및 경제성 확보를 위한 추가 연구가 수행될 예정이다. 또한 수요 기업체들과 협업해 파일럿 플랜트로 규모를 키우는 연구에 힘을 기울이겠다”고 말했다.

해당 기술은 2025년 상용화될 전망이다. 이미 대기업의 관심이 모아지고 있다. 향후 석유화학기업뿐 아니라 철강회사, 재생에너지발전사 등에 적용될 시기를 대비해 화학연과 가까운 대전 중소기업, 나아가 충남 중소기업들이 협력네트워크를 구성할 수 있도록 지자체의 선제적인 중재가 필요할 것으로 보인다.

정은한 기자 padeuk@ggilbo.com