석유화학 열분해 저탄소 공정으로 전환 목적
NCC(나프타크래킹센터)로 부생 메탄 확보,원료로 활용

LG화학이 석유화학 열분해를 저탄소 공정으로 전환하기 위해 수소 생산에 본격 나선다. 이를 통해 '2050 넷제로(Net-Zero)' 목표도 달성한다는 계획이다.

LG화학은 2024년 2분기까지 충남 대산 사업장에 연산 5만톤 규모의 수소 공장을 건설한다고 20일 밝혔다. LG화학이 부생 수소와 별개로 수소 생산 공장을 짓는 것은 이번이 처음이다.

이 공장에는 메탄가스를 고온의 수증기와 반응시켜 수소로 전환하는 기술이 적용된다. NCC(나프타크래킹센터) 공정으로 부생 메탄을 확보하고 이를 원료로 활용하는 원리다. 수소는 다시 NCC 열분해를 거쳐 연료로 사용된다.

석유화학 사업은 나프타(Naphtha)를 고온에서 분해시켜 얻는 에틸렌과 프로필렌, 부타디엔 등에서 시작되는데 이 공정의 열원으로 메탄이 사용되면서 대부분의 탄소 배출이 이뤄지는 것으로 알려져 있다.

고순도 수소(블루 수소)는 연소되면서 별도의 이산화탄소 배출을 하지 않아 연료로 사용되면 탄소배출을 크게 줄일 것으로 기대된다.

LG화학은 내년 상반기에 수소 공장을 착공, 2024년 2분기 완공을 목표로 한다. 수소 공장이 가동되면 NCC 공정에 사용되는 메탄을 수소로 대체해 연간 약 14만 톤의 탄소배출 저감 효과를 거둘 것으로 기대된다. 소나무 약 100만 그루를 심어야 상쇄할 수 있는 규모다.

LG화학은 2025년까지 NCC 공정에 청정연료 사용 비중을 최대 70%까지 확대하고 바이오 원료 생산에도 수소를 적극 활용할 계획이다.

이와 별도로 LG화학은 수소 생산 과정에서 발생하는 이산화탄소는 자원으로 순환되도록 밸류체인 구축에도 나선다.

국내 수소 시장의 90% 이상이 메탄에서 수소를 추출하는 개질(Reforming) 방식으로 생산되는데 이 공정에서는 이산화탄소(CO₂)가 부산물로 나온다. LG화학은 이를 해결하기 위해 국내 최대 탄산가스 업체인 태경케미컬과 협력에 나선다. 태경케미컬은 고순도 이산화탄소를 원료로 식음료용 액체 탄산가스 및 보냉용 드라이 아이스 등을 제조하는 전문기업이다.

LG화학은 수소 생산 시 발생하는 이산화탄소를 포집해 태경케미컬에 공급하고 다양한 활용 방안을 모색할 예정이다. 태경그룹은 LG화학의 블루수소 생산과정에서 발생하는 고순도 이산화탄소를 포집·활용해 자원으로 순환하는 시스템을 구축한다.
 
노국래 LG화학 석유화학사업본부장은 "수소 공장 건설과 이산화탄소 순환 체계 구축은 탄소 중립을 통해 석유화학 사업의 지속가능한 미래를 만들어 가기 위한 것"이라며 "수소 생산, 활용 기술 등 탄소배출 저감을 위한 방법들을 검토하고 적용해 나갈 것"이라고 말했다.

KPI뉴스 / 김윤경 기자 yoon@kpinews.kr

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