이산화탄소로 전기자동차 배터리 전해질 만든다

울산 부흥산업 공장에 건설된 한국화학연구원의 이산화탄소 건식개질 플랜트.

기후변화로 인한 재앙을 막기 위해 세계 각국이 탄소중립 드라이브를 걸고 있다. 탄소중립은 단순히 기술 개발의 문제가 아니라 산업 패러다임 자체를 바꿔야 하는 국가 경제 시스템의 문제다. 화력발전, 시멘트 공장, 제철소 등 생산 시설과 자동차·열차·항공기·선박 등 교통수단에서 막대한 탄소가 나오기 때문이다. 제조업 중심인 한국은 더 절박한 상황이다.

과학기술정보통신부 산하 한국화학연구원은 이산화탄소로부터 수소와 일산화탄소가 주성분인 '합성가스' 를 생산할 수 있는 대규모 건식 플랜트를 울산에 세웠다고 5일 밝혔다. 화학연은 이날 울산 남구 황성동 부흥산업 울산공장에서 이산화탄소 활용 건식개질 플랜트 완공식을 열었다. 완공식엔 울산시, 울산항만공사, 한국동서발전 등 관계자들이 참석했다.

합성가스는 암모니아, 알코올, 플라스틱 등 다양한 화학원료의 구성 물질이다. 기존 석유화학 산업에서 합성가스 생산 공정은 모두 온실가스(이산화탄소, 메탄 등)를 대량으로 배출하는 문제가 있다.

화학연 관계자는 "이산화탄소를 메탄(CH4)과 반응시켜 합성가스를 만드는 건식개질 기술의 핵심 촉매 및 공정을 독자 개발했다"고 말했다. 기존 건식개질 기술은 반응 과정에서 탄소 입자가 생성돼 촉매가 죽어버리는 문제가 있었는데, 이를 방지할 수 있는 촉매와 맞춤형 공정을 개발했다는 설명이다.

이 기술을 이전받은 부흥산업은 연간 8500톤의 합성가스를 생산할 수 있는 건식개질 플랜트를 내년부터 가동할 예정이다. 화학연 관계자는 "5000톤의 이산화탄소를 이 플랜트에 넣으면 일산화탄소 8000톤과 수소 500톤이 발생한다"며 "이는 CCU(탄소포집·활용) 기술 가운데 세계 최고 수준의 효율"이라고 밝혔다.

부흥산업은 생산한 합성가스를 활용해 리튬이온 2차전지 전해질에 쓰는 디메틸카보네이트, 초산, 메탄올 등 다양한 'n차 화합물'도 제조할 계획이다.

이해성 기자 ihs@hankyung.com