온실가스 발생원 '메탄'을 주요 물질로… 화학연 여수 탄소중립화학공정실증센터 가보니

떡방앗간·빵공장 닮은 센터 촉매실증동
2024년 3월 여수 미래혁신지구 내 개소
인근 산단서 발생하는 온실가스 활용 연구
연말 2단계 CCU 실증지원센터 건립 완료

한국화학연구원 탄소중립화학공정실증센터 박정현 선임연구원이 6월 27일 대덕특구 기자단에게 센터 설비를 설명하고 있다. 임효인 기자

"쉽게 얘기해서 밀가루를 반죽해서 모양을 만든다고 생각하면 됩니다. 이쪽에서 반죽하고 컨베이어로 옮긴 다음 자르는 거죠."

6월 27일 오후 전남 여수 미래혁신지구(주삼동) 한국화학연구원(이하 화학연) 여수 탄소중립화학공정실증센터 촉매실증동. 거대한 떡방앗간 또는 빵 공장을 방불케 하는 장비가 설치된 이곳은 탄소중립을 위해 촉매나 소재를 원하는 모양과 형태로 만들고 검증하는 실증규모 연구시설이다. 탄소중립화학공정실증센터(이하 실증센터) 연구진은 이곳에서 석유화학공정의 주요 온실가스 발생원인 메탄을 활용해 석유화학산업에 필요한 물질로 전환하는 연구 과제를 수행하고 있다.

박정현 선임연구원.

박정현 선임연구원은 이날 대전에서 방문한 대덕연구개발특구(대덕특구) 출입기자단에게 주요 시설을 설명했다. 촉매제조 실증 장비 중 하나인 소성로는 최대 900도의 고온에서 촉매를 분리하거나 건조하고 또 다른 장비인 반죽기는 화학용 점토나 안료, 분체를 반죽하고 섞는다. 압출기는 촉매를 제조하고 가공해 필요한 형태와 크기대로 제품 특성을 만드는 역할을 한다. 이곳에서 가장 고가의 장비인 분무 건조기는 마이크로 크기의 유동성을 확보한 장비로 성형체를 미세하게 제조할 수 있는 설비다.

박정현 선임연구원.

현재 모든 설비가 구축 완료되진 않은 상태며 일부 설비는 추가 공정을 거쳐야 한다.

박정현 선임연구원은 "현재 시운전과 장비 정상화 업무를 진행하고 있다"며 "9월부터는 실증 장비들을 기업체에 오픈해 실질적으로 가동하게끔 준비 중"이라고 말했다.

전남 여수에 국내 유일의 탄소중립 화학공정 실증 시설이 구축돼 기업 지원을 위한 준비에 박차를 가하고 있다. 연말 2단계 구축사업이 완료되면 2025년 하반기부터 실증 규모를 키워 탄소중립을 위한 기술 개발에 더 가까워질 예정이다.

화학연 여수 탄소중립화학공정실증센터 실증실험동 내부 장비 전경. 화학연 제공

1일 화학연에 따르면 2024년 3월 6일 개소한 실증센터는 실증 장비 12종과 유틸리티 설비 5종, 분석장비 7종 등 장비 24종을 갖추고 있다. 촉매·분리소재를 실증 규모로 제조하고 검증해 실증연구를 수행하는 등 산업계 지원을 위한 거점 역할을 위해 설립됐다. 4월부터 기업체 분석 서비스를 지원하고 있으며 9월부턴 본격적인 산업계 지원에 나선다.

여수산단은 석유화학 산업단지가 밀집돼 있다. 인근 율촌산단은 정밀화학 산업단지가 위치하고 있고 인접한 광양만권엔 철강산업이 있어 화학-철강산업 밸류체인 구축이 용이하다.

화학연 실증센터가 여수에 들어선 것도 이 같은 배경이 크다. 박정현 선임연구원은 "석유화학단지나 철강산업단지들이 있다 보니 전남 지역 온실가스 가출량이 전국 석유화학 배출량의 45%로 1위를 차지하고 있다"며 "이산화탄소가 풍부하기 때문에 이산화탄소 화학적 전환 기술 개발과 실증을 추진할 수 있을 것"이라고 설명했다.

박정현 선임연구원.

화학연은 1차 사업인 실증센터에 이어 2차 사업으로 올해 12월까지 이산화탄소의 화학적 전환기술 실증을 위한 CCU(탄소포집활용) 실증지원센터를 건립한다. CCU 실증지원센터에선 일일 150kg 이산화탄소를 처리할 수 있는 이산화탄소 기상전환 설비, 합성연료 기준 일일 50kg 생산 규모의 이산화탄소 전환 액상화합물 제조설비, 일일 23kg의 이산화탄소를 처리할 수 있는 이산화탄소 고압액상화합물 제조 설비 등 원천기술을 스케일업·실증할 수 있는 파일롯급 이산화탄소 화학적 전환설비를 보유할 예정이다.

이영국 화학연 원장은 "탄소중립화학공정실증센터는 이산화탄소 기반 친환경 화합물 제조 기술 개발과 실증 인프라 구축을 통해 국가 경쟁력을 확보하고 세계 최고의 선도기술을 선점하는 역할을 수행할 것으로 전망된다"고 말했다. 여수=임효인 기자