10만 톤 친환경 메탄올 쏜다…미쓰비시가스화학의 탄소 승부수

일본 주요 종합화학 기업인 미쓰비시가스화학이 온실가스와 폐기물을 활용해 고부가가치 화학 원료를 만드는 탄소순환 기술을 앞세워 10만 톤급 상업 생산 체제 구축에 뛰어든다.

일본 일간공업신문 뉴스위치는 25일 미쓰비시가스화학이 대기 포집 탄소와 폐자원을 정밀 가공해 고순도 기초유분을 뽑아내는 상용화 공정 완성 단계에 진입했다고 보도했다. 친환경 연료와 탈탄소 소재 조달에 사활을 건 글로벌 완성차 및 전자 업계의 공급 요청이 쇄도하는 가운데, 차세대 기초화학 밸류체인 선점에 박차를 가하는 모습이다.


미쓰비시가스화학이 제시한 청사진은 오는 2030년경까지 연간 수만 톤에서 최대 10만 톤 규모의 환경순환형 메탄올 제조 시설을 본격 가동하는 것이다. 탄소 배출 저감 압박을 강하게 받는 글로벌 제조업체들이 앞다툈 친환경 원료 확보에 나서면서 사업화 속도가 한층 빨라졌다.
메탄올은 플라스틱과 합성섬유, 자동차 내외장재를 생산하는 석유화학 산업의 기초 출발 물질이다. 그동안 대부분 석탄이나 천연가스 등 화석연료를 열분해해 합성해 왔으나, 미쓰비시가스화학은 공장 배출가스 속 이산화탄소와 폐플라스틱, 바이오매스를 원료로 치환하는 독자 공정을 개발했다. 자동차와 가전 등 주요 하류 제조사들로부터 탄소 배출을 획기적으로 줄인 순환형 소재 공급 문의가 쏟아지는 배경이다.


기술 검증의 핵심 기지는 니가타현 니가타시 소재 니가타 공장이다. 회사는 이곳에서 하루 수 톤의 메탄올을 뽑아내는 파일럿 장치를 가동하며 바이오 메탄올 제조와 신형 촉매 실증 시험을 성공적으로 마쳤다. 천연가스를 베이스로 두고 하수처리장 소화가스와 대기 포집 이산화탄소를 배합해 가스 조성을 맞춘 뒤, 고압 압축과 증류를 거쳐 순도 높은 메탄올을 생산하는 기술 패키지를 완성했다.

핵심 설비인 반응기 내부의 촉매 충전 튜브 길이와 관 지름은 실제 대형 상업 플랜트와 완전히 동일한 크기로 설계됐다. 시험 단계에서 얻은 반응열 데이터와 수율 편차를 양산 플랜트에 오차 없이 곧바로 적용할 수 있는 구조다. 경쟁 화학사들이 특허 라이선스나 설비 시공을 외부에 쪼개어 맡기는 분업 구조를 취하는 반면, 미쓰비시가스화학은 촉매 배합부터 플랜트 유지보수, 최종 운송 물류까지 전 과정을 단독으로 통합 운용하는 일관 공급 체제를 구축해 차별화를 꾀했다.


현장 거점별 맞춤형 사업도 가시화됐다. 오카야마현 구라시키시에서는 JFE스틸, 미쓰비시케미칼과 합작 전선을 구축했다. 제철소 고로 공정에서 뿜어져 나오는 부생가스를 미쓰비시가스화학 설비에 투입해 친환경 메탄올로 전환한 뒤, 이를 석유화학 원료인 프로필렌 제조 라인에 직공급하는 자원순환 모델이다.
미쓰비시가스화학이 구상하는 탄소순환 생태계가 상업적 궤도에 안착할 수 있을지는 화석 천연가스를 완전히 대체할 바이오가스와 부생가스 공급망을 각 지역 거점마다 얼마나 탄탄하게 조직하느냐에 좌우된다. 지역 내 유기성 폐자원과 이산화탄소 포집 물량이 기대치에 미치지 못해 단위당 생산 단가가 급격히 치솟는다면, 화석연료 대비 가격 경쟁력을 확보하지 못한 채 대규모 설비투자가 장기 가동 중단 위험에 직면할 공산이 크다.

칸노 유이치 미쓰비시가스화학 니가타 공장장은 "사우디아라비아와 브루나이 등 세계 각지의 대형 플랜트 현장에서 수십 년간 축적한 합성 반응과 열관리 시뮬레이션 노하우가 차세대 플랜트 설계의 핵심 자산"이라며 "폐기물과 배출가스를 고부가가치 원료로 되살리는 지산지소형 순환 거점을 단계적으로 넓혀 글로벌 화학 소재 시장의 지속 가능한 패러다임 전환을 이끌어갈 것"이라고 밝혔다.


이용수 글로벌이코노믹 기자 piscrait@g-enews.com