[수소경제로 가는 길] 정유·에너지업계, 수소 발전소 건립 등 기초산업 위주로 혁신

정유·에너지 업계는 수소를 원료로 사용하는 발전소 건설, 수소 자체 생산 등을 추진해 국가 기초 산업 체질 변화에 앞장서고 있다.

그동안 정유업계는 각종 경유, 등유, 액화천연가스(LNG), 액화석유가스(LPG) 등을 활용해 다양한 발전소를 운영해왔다. 이에 따라 정유업계는 이와 같은 경험을 토대로 수소 발전소를 운용하는 기반을 구축했다. 또한 대규모 공장을 운용하면서 부생수소를 다뤄왔기 때문에 수소 운용 기술도 보유하고 있다.

부생수소는 석유화학 공정이나 철강 등을 만드는 과정에서 부수적으로 나오는 수소로 나프타 분해 과정 등에서 생산된다. 부생수소는 부산물로 발생하는 수소를 활용한다는 점에서 생산량에 한계가 있지만 수소 생산을 위한 추가 설비 투자 비용이 없어 경제성이 높다는 장점이 있다.

이에 따라 GS칼텍스, 롯데케미칼 등은 수소 발전소 사업에 박차를 가하는 모습이다. 특히 한화그룹은 전 계열사가 수소 관련 기술 개발에 역량을 집중하고 있다.
◇정유업계, 지자체·에너지업체와 손잡고 수소 발전소 적극 육성

[수소경제로 가는 길] 정유·에너지업계, 수소 발전소 건립 등 기초산업 위주로 혁신

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정유업체 GS칼텍스는 울산의 대표적 에너지 공기업 한국동서발전(이하 동서발전), 전남 여수시와 손잡고 수소 연료전지 발전사업에 나선다.

이를 위해 이들 업체는 지난 6월 ‘수소 경제 활성화와 탄소중립을 위한 투자협약’을 체결했다. 이를 통해 이들은 수소 연료전지 발전소 구축, 탄소 포집·활용 기술(CCU) 실증·상용화에 대한 협업을 추진한다. CCU는 발전, 각종 산업 공정에서 배출되는 이산화탄소(CO₂)를 낚아 채 고부가가치 소재 또는 제품으로 바꾸는 것이다. 지자체 여수시는 두 기업 사업이 순조롭게 진행되도록 각종 행정 지원을 담당한다.

GS칼텍스와 동서발전은 1000억 원을 투자해 오는 2023년까지 여수 시내에 15MW 규모 수소 연료전지 발전소를 지을 계획이다. 이 발전소에는 여수 GS칼텍스 공장에서 포집된 부생수소가 공급될 예정이다.

수소 연료전지 발전소는 발전소를 가동하면 전력 생산과 함께 순수한 물만 배출되기 때문에 완벽한 친환경 발전이라고 할 수 있다. 이번 협력사업을 토대로 GS칼텍스는 현대자동차와 함께 제주도에 다량의 수소충전소를 구축하는 등 수소 가치사슬(밸류체인) 구축에 박차를 가할 방침이다.
정유·화학업체 롯데케미칼은 2030년까지 수소 생산 수소충전소 구축 등에 총 4조4000억 원을 투자한다는 통 큰 계획을 밝혔다

롯데케미칼은 이를 통해 2030년까지 매출 약 3조 원과 영업이익률 10% 수준을 확보할 방침이다.

이와 함께 롯데케미칼은 2024년 울산에 수소 연료전지 발전소를 운용하고 2025년까지 전국에 수소충전소 50개를 구축해 2030년에는 모두 200개에 달하는 충전소를 마련하는 등 명실상부한 수소전기차 생태계를 구축할 방침이다.

◇ 한화그룹, 모든 계열사 역량이 수소 사업으로 뭉쳐


다른 기업과 다르게 한화그룹은 계열사 전체가 수소 밸류체인 구축에 발 빠른 행보를 보이고 있다.

화학업체 한화솔루션 케미칼 부문은 그린수소(친환경 방식으로 생산된 수소) 생산을 위한 수전해 기술(물을 분해해 수소를 얻는 기술)을 개발하고 있으며 한화솔루션 첨단소재 부문은 수소를 보관하기 위한 첨단 수소연료탱크를 개발했다.

수소 장점을 살리기 위해서는 수소 생산과 더불어 저장과 유통도 중요하다. 이에 따라 한화솔루션은 수소연료탱크 기술 확보에도 심혈을 기울였다고 볼 수 있다.

산업용 압축기 전문제조 업체 한화파워시스템은 수소충전소시스템과 수소 압축기 개발에 박차를 가하고 있으며 한화종합화학은 수소 혼소발전 프로젝트를 추진 중이다. 수소 혼소발전은 가스터빈에 수소와 천연가스를 함께 태워 전기를 생산하는 방식이다. 이 방식은 기존 액화천연가스(LNG) 발전소보다 이산화탄소 배출량을 크게 줄일 수 있는 점이 장점이다.

특히 한화종합화학은 이달 초 한국서부발전과 수소혼소발전 실증 연구개발(R&D) 협약을 체결했다. 이 프로젝트가 성공리에 마무리되면 LNG 50%와 수소를 혼소하는 기술을 확보해 이산화탄소 배출량을 대폭 감축할 수 있게 된다.

이를 통해 한화종합화학은 오는 2023년 상반기까지 수소혼소발전 기술을 확보할 계획이다.

한화그룹 전체가 수소 산업에 역량을 쏟고 있는 만큼 향후 수소 관련 첨단기술이 속속 등장할 것으로 보인다.


남지완 글로벌이코노믹 기자 ainik@g-enews.com