[파이낸셜뉴스] 유럽연합(EU)으로 수출하는 제품에 탄소세를 부과키로 한 시한이 2년 앞으로 다가온 가운데 국내 기업과 출연연구기관에서 건식개질 탄소포집활용(CCU) 플랜트 상용화를 준비하고 있다. 이 플랜트 시설은 공장에서 나오는 이산화탄소를 모아서 가져와 석유화학제품 원료로 만든다. 연간 8000t 일산화탄소 생산 한국화학연구원 장태선 박사는 21일 "정부가 오는 2030년 탄소 배출량을 2018년 대비 40% 감축하는 내용을 담은 감축목표(NDC) 시기가 6년 앞으로 다가왔지만 아직까지 이에 대한 뚜렷한 방안이 없는 상태"라며 "이 때문에 석유화학, 제철, 자동차, 시멘트, 정밀화학 등 국내 대기업들 상당수가 이 시설에 관심을 보이고 있다"고 말했다. 이어 "미국이 아직까지 탄소세에 대해 언급하고 있지 않지만 탄소배출 감축에 대한 방안을 마련하면 곧 EU처럼 같은 제도를 만들어 시행할 것"이라며 "미국 정부가 우리에게 함께 연구개발하자고 했지만 거절했다"고 말했다. 지난해 6월 부흥산업사가 화학연구원의 기술을 이전받아 울산산업단지 내에 세계 최대 규모 CCU 플랜트를 구축했다. 이 플랜트는 이산화탄소 활용 규모가 연간 약 8000t으로 현재 운전 최적화 과정 중이다. 일산화탄소는 전혀 새로운 물질이 아니라 지금도 여러가지 석유화학제품을 만들때 사용하고 있다. 원유를 수입해 연료가 되는 가솔린, 경유 등을 분리한 뒤 많이 남는 물질이 납사(Naphta)다. 이 납사를 분해해 다양한 화학제품 원료를 만들게 되며, 합성가스도 그 과정에서 얻게 된다. 예를 들어 방음벽·여행가방 등 용도의 폴리카보네이트, 자동차 내장재·운동화 등 용도의 폴리우레탄 등이 합성가스를 통해 제조되고 있다. 현재 이 시설은 동서발전소에서 모은 이산화탄소와 도시가스(LNG)원료로 사용해 합성가스를 만들고 있다. 향후 울산산업단지의 발전소나 산업체 공장에서 나오는 일산화탄소, 음식물 쓰레기 매립지에서 발생하는 메탄을 원료로 활용할 계획이다. 장태선 박사는 "상용화를 위해서는 365일 가동할 수 있어야 하는데, 각 운전 과정에 대한 최적화 및 운전 매뉴얼을 만들고 있다"고 설명했다. 플랜트에 이산화탄소와 메탄을 넣은 뒤 반응을 거치면서 합성가스가 나온다. 이때 들어간 원료가 100% 만들어지는 경우는 거의 없어 반복 운전하면서 분리하는 과정을 되풀이해야 한다. 상용화를 위해서는 365일 이런 반복 과정이 이뤄져야 생산 플랜트로서 가치가 있다. 150년된 석유화학공정 전환 임박 정부가 발표한 '국가 탄소중립·녹색성장 기본계획안'에 따르면 국가온실가스감축목표(NDC)를 2030년까지 2018년 배출량(7억2760만t) 대비 40%인 2억9104만t을 감축해야 한다. 특히 산업 부문에서는 철강 공정 전환, 석유화학 원료 전환 등을 통해 총 2억2260만t을 줄이기로 했다. 국내 탄소배출량은 연간 총 7억t 중 철강이 39%로 가장 많고, 석유화학 18%, 시멘트 13%, 정유 7% 순이다. 이에 따라 기후변화를 극복하기 위해 150년간 지속해왔던 석유화학산업이 대전환의 시기에 직면했다. 탄소배출을 줄이기 위해서는 지금까지 해왔던 여러 산업 공정이 개선돼야 하기 때문이다. 지금 사용하고 있는 공정이 이산화탄소가 너무 많이 나오다보니 새로운 공정으로 대체하려는 노력은 끊임없이 진행돼왔다. 장 박사는 "의도치 않는 부산물들이 너무 많이 나오다 보니 지금까지 바꾸지 못한 것"이라고 설명했다. 국내 대기업은 물론 미국과 사우디, 중국, 일본, 독일 등의 다국적 기업들과 국가들도 CCU 플랜트에 관심이 많다. 장 박사는 "기업들이 탄소배출 문제를 해결할 수 있는 뚜렷한 해법이 없어 기술성숙도가 높고, 파급효과가 큰 이 기술에 관심 갖고 있다"고 말했다.  아울러 화학연구원은 정부 지원을 받아 전남 여수에 CCU 기술 실증센터를 구축하고 있다. 현재 1차 '석유화학촉매공정 실증시설'이 지난해 말 완공돼 개소를 준비 중이며, 2차 'CCU실증지원시설'은 당초 예정했던 2026년에서 앞당겨 올해말 주요 설비가 구축될 예정이다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자

금호석유화학은 SK지오센트릭, 동서석유화학과 지속가능한 바이오 원료 공급망 구축을 위한 양해각서(MOU)를 체결했다고 20일 밝혔다. 금호석유화학과 SK지오센트릭, 동서석유화학은 기존 원료 공급망에서 단량체(모노머)인 아크릴로니트릴(AN), 부타디엔(BD)을 바이오 모노머로 전환하기 위해 협력하기로 했다. 바이오 모노머는 유채씨유, 폐식용유 등 친환경 원료를 사용한 바이오 나프타로부터 생산된다. 동서석유화학이 SK지오센트릭의 바이오 프로필렌을 원료로 한 바이오 AN을, SK지오센트릭이 바이오 BD를 각각 금호석유화학에 공급하는 구조다. 나아가 금호석유화학, SK지오센트릭, 동서석유화학 3사는 울산 석유화학공업단지에서 석유화학 산업의 지속가능한 성장을 위한 장기적인 상호 협력관계를 형성하기로 합의했다. 금호석유화학은 이번 MOU를 통해 바이오 모노머 공급망을 확보하고 올해 1·4분기 내로 합성고무(SBR, NBR, HSR, SBL, NBL), 합성수지(PS, ABS, SAN) 제품에 대해 국제 친환경 인증(ISCC PLUS)을 추가해 친환경 제품군을 확대할 계획이다. 김영권 기자

[파이낸셜뉴스] 중국이 산업용 요소 외에도 화학비료의 원료인 인산암모늄에 대한 수출 통제에 나선 것으로 알려졌다. 7일 중국 화학비료업계 온라인 플랫폼 화학비료망에 따르면 거시경제 주무 부처인 국가발전개혁위원회(발개위)는 지난달 인산암모늄에 대한 수출 검사를 중단하라고 통지했다. 이에 따라 인산암모늄은 지난달부터 신규 수출 절차가 중단된 것으로 전해진다. 발개위는 검사 재개 시기는 아직 별도로 공지하지 않은 것으로 알려졌다. 중국은 화학비료의 원료로 사용되는 인산암노늄 최대 생산국 중 하나다. 한국의 경우, 인산암모늄에 대한 중국 의존도가 95%에 달하는 것으로 알려져 있다. 이에 따라 내년 농번기까지 수출 통제 조치가 지속되면 비료 수급에 영향을 미칠 수 있다는 우려의 목소리도 나온다. 농림축산식품부 등은 인산암모늄 상황을 파악하는 한편, 모로코와 베트남 등 수입선 다변화를 검토하고 있는 것으로 알려졌다. 앞서 중국 당국은 산업용 요소 통관을 보류했다. 정부는 이번 조치가 중국의 국내 요소 수급을 위한 결정으로 보고, '요소수 대란'이 되풀이 될 가능성은 적을 것으로 예상하고 있다. 다만 수급 불안이 길어질 경우에 대비해 대책 마련에 나섰다.  jhyuk@fnnews.com 김준혁 기자

[파이낸셜뉴스] SK지오센트릭은 자사 생산 폴리에틸렌(PE)과 폴리프로필렌(PP) 2종의 폴리머 화학제품 포장재에 재활용 원료를 적용한다고 6일 밝혔다. SK지오센트릭은 기존 100% 신재 폴리프로필렌 원료로 만든 포장재를 사용했지만 새롭게 도입하는 포장재는 다양한 제품 생산과정에서 발생하는 잔여 플라스틱(PIR)을 재활용해 일정 비율로 신재 폴리프로필렌과 함께 섞어 만든다. 폴리프로필렌 소재 25㎏ 포장재를 사용하는 국내 석유화학 기업 중 재활용 플라스틱 원료를 섞은 포장재를 사용하는 것은 SK지오센트릭이 처음이다. SK지오센트릭은 이번 재활용 원료 적용을 통해 연간 약 264t의 신재 플라스틱 사용을 줄일 수 있을 것으로 기대된다. 포장재엔 SK지오센트릭 친환경 제품 브랜드 ‘싸이클러스’가 적용된다. 싸이클러스는 ‘순환’이라는 뜻으로 ‘사이클+우리·지구’의 의미를 담은 브랜드로 지난해 10월 공개됐다. SK지오센트릭의 플라스틱 재활용 제품, 생분해 소재, 기능성 소재 등에 활용된다. 최우혁 SK지오센트릭 솔루션 사업본부장은 “범용 화학제품의 플라스틱 사용량을 줄이는 신 포장재 적용으로 플라스틱 사용량 저감을 위한 전사적인 노력의 성과를 창출하게 됐다”며 “앞으로도 플라스틱 밸류체인 전 과정에서 환경에 기여하기 위한 새로운 노력들을 지속해 나갈 것” 이라고 말했다.  kjh0109@fnnews.com 권준호 기자

[파이낸셜뉴스] LG화학과 GS칼텍스는 지난 12일 LG화학 마곡 R&D 캠퍼스에서 생분해성 플라스틱 등 친환경 소재 핵심 원료인 3-하이드록시프로피온산(3HP) 공동사업 협력을 위한 양해각서(MOU)를 체결했다고 13일 밝혔다. 앞서 양사는 2021년 3HP 양산기술 개발을 위한 공동개발협약(JDA)을 체결하고 지난해 7월 GS칼텍스 여수공장에 3HP 실증플랜트를 착공한 바 있다. 최근 완공된 이 공장은 2024년 1·4분기 본격적인 시제품 생산을 목표로 하고 있다. 3HP는 식물성 유래 원료의 미생물 발효 공정을 통해 생산되는 친환경 물질이다. 3HP로 만든 플라스틱은 뛰어난 생분해성과 높은 유연성을 지닌 고분자로 다양한 일회용품 소재를 대체할 수 있다. 또, 3HP는 바이오 아크릴산으로 전환돼 기저귀에 적용되는 고흡수성수지(SAP) 및 도료, 점·접착제, 코팅제, 탄소섬유 등 여러 소재의 원료가 될 수 있다. 전세계적으로도 3HP에 대한 기술 개발 시도는 있었지만 아직까지 상용·상업화된 사례는 없다. 양사의 시제품 생산은 세계 최초의 3HP 상용화 사례가 될 것으로 기대된다. 양사의 협력은 LG화학의 3HP 발효 원천 기술과 GS칼텍스의 분리정제 공정 기술 및 공정 역량 시너지가 있어 가능했다. 이번 업무협약으로 양사는 3HP 공동사업 모델 및 제반 사업을 함께 검토해 나가기로 했다. 양사는 향후 생분해성 소재와 다양한 바이오 플라스틱 시장 상황을 고려해 공동사업 확대를 위한 합작법인 설립 검토 등 다양한 협력 논의도 포괄적으로 진행해 나갈 계획이다. 신학철 LG화학 부회장은 "화이트 바이오 분야에서 지속가능한 미래를 위한 양사의 파트너십 강화를 통해 2050 넷제로 달성에 기여할 수 있는 친환경 기술을 지속 선도해 나갈 것"이라고 말했다. 허세홍 GS칼텍스 사장은 "양사의 친환경 원료 개발 협력을 통해 순환경제 및 탄소저감 기여 등 환경·사회·지배구조(ESG)역량을 강화하고 동시에 고부가가치 제품 사업화를 통한 경제적 가치 창출에 나설 것"이라고 밝혔다. 한편, LG화학은 세계 최고 수준의 3HP 발효 기술을 독자적으로 보유하고 있다. 이를 통해 2020년 10월 세계 최초로 합성수지와 동등한 기계적 물성 구현이 가능한 생분해성 신소재(PLH) 개발에 성공한 바 있다. 또한, LG화학은 2050년 넷제로를 목표로 100% 재생에너지 전환, 환경전과정평가(LCA) 수행, 책임 있는 자원 조달 정책 운영, 이산화탄소 전환 기술 개발 등의 노력을 통해 공급망 전반에서 탈탄소 전략을 실현할 계획이다.    kim091@fnnews.com 김영권 기자

[파이낸셜뉴스] 한국화학연구원(KRICT) 이장용 박사팀과 한국과학기술연구원(KIST) 원다혜·이웅 박사팀이 이산화탄소를 유용한 화학 원료인 일산화탄소로 만드는 장치의 성능을 세계 최고로 끌어올릴 부품을 개발했다. 이 부품은 음이온교환막으로 기존의 해외 부품보다 일산화탄소를 2.2배 더 많이 만들어낼 수 있다. 또한 내구성도 향상돼 60도의 작동조건에서도 150시간 동안 안정적으로 작동했다. 연구진은 24일 "이번에 개발한 음이온교환막 소재가 향후 전기화학적 이산화탄소 전환 공정의 상용화를 앞당길 수 있을 것"이라고 전망했다. 또한 유사한 전기화학 장치인 수전해, 연료전지 등에도 폭넓게 응용될 것이라고 내다봤다. 일산화탄소는 알코올, 플라스틱 등 다양한 화학제품의 기초물질로서, 중요한 산업원료다. 또 탄소중립 및 기후변화의 해결 방법 중 하나로 이산화탄소의 활용 기술이 주목받고 있다. 그 중 전기화학적 전환 공정은 에너지를 적게 소비하고 공정이 간단해 차세대 이산화탄소 포집 및 활용(CCU) 기술이다. 연구진은 전기화학적 이산화탄소 전환 공정의 음극·양극·음이온교환막 소재 중 음이온교환막의 성능을 높이는데 집중했다. 우선 분자량을 키우는 기술을 적용해 튼튼한 '폴리카바졸계' 고분자 소재를 만들고, 여기에 음이온이 잘 통과하는 화학적 특성을 부여했다. 1㎾의 전기로 이산화탄소를 일산화탄소로 바꾸는 장치에 새로운 음이온교환막을 장착해 테스트를 진행했다. 그결과 하루에 최대 약 3.6㎏의 일산화탄소를 생산해냈다. 기존 해외 소재를 적용하면 하루에 최대 약 1.6㎏을 만들뿐이다. 또한 기존 소재가 열적 안정성이 낮아 상온에서만 작동하는 것과 달리, 새로 개발한 소재는 60도에서도 150시간 동안 안정적으로 작동했다. 연구진에 따르면, 일반적으로 고분자 소재는 분자량이 클수록, 즉 사슬처럼 반복적으로 연결된 분자 덩어리가 클수록 내구성이 좋다. 이를 '고분자량화 기술'이라고 하는데, 연구진은 화학연구원만의 특허 보유 기술로 음이온교환막의 소재를 튼튼하게 만들었다. 또 연구진은 고분자 소재에 유연한 나뭇가지 형태의 화학구조를 가진 '테트라메틸이미다졸륨기'를 도입했다. 음극에서 만들어진 수산화음이온(OH-)이 양극으로 잘 이동하게 만들어 생산속도가 더 빠르게 된 것이다. 한편, 연구진은 이번에 개발한 음이온교환막을 과학기술 분야 국제학술지 'ACS 에너지 레터스(Energy Letters)'에 발표했다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자

【파이낸셜뉴스 평택=장충식 기자】 경기도 평택시의 한 화학원료 보관 창고에서 유독물질이 유출되는 사고가 발생했다. 인명피해는 발생하지 않았으며, 소방당국과 평택시는 현재 안전 조치를 완료했다.  24일 경기도 소방재난본부 등에 따르면 전날인 23일 오후 6시 9분께 "화학원료 보관창고에서 드럼용기에 담겨 있던 위험물이 유출됐다"는 신고가 접수됐다. 사고는 창고 내부를 운행하던 고소지게차가 철제 선반을 들이받으면서 발생했다. 창고 외벽이 선반과 함께 무너지면서 선반에 올려져 있던 200ℓ짜리 드럼용기 약 60개가 밖으로 쏟아졌으며, 이 중 3개가 파손돼 디메틸아세트아미드 등 유독물질 150ℓ가 유출됐다. 이날 사고로 직원 A씨가 화학물질이 피부에 닿아 인근 병원으로 이송됐지만, 인체에 치명적인 유독물질은 아닌 것으로 알려지면서 큰 부상을 입지 않았다.  신고가 접수되자 소방당국과 평택시는 흡착포 등을 이용해 오후 7시 38분께 안전조치를 완료했다. jjang@fnnews.com 장충식 기자

국내 공동연구진이 식물성 기름과 동물성 지방으로 바이오디젤을 만들면서 버려지는 글리세롤을 고부가 화학연료로 만들었다. 대표적으로 화장품 제조에 사용되는 글리콜산이나 가죽 산업 원료로 사용되는 포름산 등 상대적으로 가치가 높은 화합물들이다. 포항공과대학교(POSTECH) 화학공학과 김원배 교수팀은 한국화학연구원 김형주 박사팀, 한국재료연구원 최승목 박사팀, 부경대 서민호 교수팀과 함께 글리세롤을 고부가가치 화학 원료로 만드는 '코발트-구리산화물 촉매'를 개발했다고 3일 밝혔다. 바이오디젤은 화석연료를 대체하는 친환경 연료지만 투입되는 원재료 중 10%만이 쓰이고 나머지는 버려지는 글리세롤이다. 연구진은 이 폐기처리해야 할 글리세롤을 활용하기 위한 연구에 집중했다. 글리세롤을 산화시키면 글리콜산과 포름산이 만들어지는데 이때 주로 값비싼 금이나 백금을 이용한다. 값비싼 귀금속으로 글리세롤의 탄소 결합을 끊어내 화학원료를 만들어는데, 연구진은 귀금속 대신 코발트와 구리를 활용했다. 코발트와 구리로 만든 촉매를 실험한 결과 코발트-구리산화물의 표면에서는 탄소와 탄소 간 결합 세기가 약하기 때문에 글리세롤로부터 고부가 화학제품인 글리콜산과 포름산이 만들어졌다. 김원배 교수는 "이는 글리세롤 뿐만아니라 다양한 바이오매스 부산물들의 고부가가치 화합물 전환 반응을 위한 비귀금속 전기화학촉매 개발 기반이 될 것"이라고 말했다. 한편, 연구진은 이번에 개발한 새로운 촉매를 소재, 화학, 나노 분야에서 권위있는 '어드밴스드 머터리얼즈(Advanced Materials)'에 발표했다. monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 국내 공동연구진이 식물성 기름과 동물성 지방으로 바이오디젤을 만들면서 버려지는 글리세롤을 고부가 화학연료로 만들었다. 대표적으로 화장품 제조에 사용되는 글리콜산이나 가죽 산업 원료로 사용되는 포름산 등 상대적으로 가치가 높은 화합물들이다. 포항공과대학교(POSTECH) 화학공학과 김원배 교수팀은 한국화학연구원 김형주 박사팀, 한국재료연구원 최승목 박사팀, 부경대 서민호 교수팀과 함께 글리세롤을 고부가가치 화학 원료로 만드는 '코발트-구리산화물 촉매'를 개발했다고 3일 밝혔다. 바이오디젤은 화석연료를 대체하는 친환경 연료지만 투입되는 원재료 중 10%만이 쓰이고 나머지는 버려지는 글리세롤이다. 연구진은 이 폐기처리해야 할 글리세롤을 활용하기 위한 연구에 집중했다. 글리세롤을 산화시키면 글리콜산과 포름산이 만들어지는데 이때 주로 값비싼 금이나 백금을 이용한다. 값비싼 귀금속으로 글리세롤의 탄소 결합을 끊어내 화학원료를 만들어는데, 연구진은 귀금속 대신 코발트와 구리를 활용했다. 코발트와 구리로 만든 촉매를 실험한 결과 코발트-구리산화물의 표면에서는 탄소와 탄소 간 결합 세기가 약하기 때문에 글리세롤로부터 고부가 화학제품인 글리콜산과 포름산이 만들어졌다. 김원배 교수는 "이는 글리세롤 뿐만아니라 다양한 바이오매스 부산물들의 고부가가치 화합물 전환 반응을 위한 비귀금속 전기화학촉매 개발 기반이 될 것"이라고 말했다. 한편, 연구진은 이번에 개발한 새로운 촉매를 소재, 화학, 나노 분야에서 권위있는 '어드밴스드 머터리얼즈(Advanced Materials)'에 발표했다. monarch@fnnews.com 김만기 기자

LG화학이 고기능성 친환경 플라스틱 시장 공략을 본격화한다. 4일 관련 업계에 따르면 LG화학은 최근 식물성 바이오 원료를 적용한 고기능성 플라스틱 제품을 출시했다. 고기능성 합성수지(ABS)는 내열성과 내충격성 등이 우수한 플라스틱으로 LG화학이 글로벌 시장점유율 1위인 제품이다. 고객이 원하는 형태로 가공하거나 다양한 색상 구현이 가능해 완구류뿐 아니라 가전, 자동차, 건축용 자재 등 다양한 제품의 소재로 활용된다. 이번에 출시한 친환경 고기능성 플라스틱은 재생 가능한 바이오 원료를 활용해 글로벌 친환경 소재 인증(ISCC PLUS)을 획득했다. ABS 분야에서 ISCC PLUS 인증을 획득한 친환경 제품을 판매하는 것은 LG화학이 아시아 최초다. 2050 넷제로의 일환인 친환경 고기능성 플라스틱은 LG화학의 친환경 통합 브랜드인 '렛제로(LETZero)'를 적용해 출시했다. 이 제품은 친환경 제품 개발에 집중하는 북미 최대 장난감 제조 업체 마텔사에 처음으로 공급됐다. LG화학은 향후 친환경 고기능성 플라스틱 관련 시장을 적극적으로 확대하고 이끌어갈 계획이다. LG화학은 최근 친환경 수요에 맞춘 제품 출시에도 속도를 내고 있다. 지속가능성 전략의 일환으로 바이오 원료를 활용한 기저귀 및 바닥재를 출시했다. 또, 재활용플라스틱을 활용한 친환경 리모컨, 셋톱박스 등을 출시해 탄소중립 및 자원선순환 활동에 집중하고 있다. 노국래 LG화학 석유화학사업본부장은 "친환경 제품 중심의 지속가능한 소재로 시장을 선도하고 최종 소비자인 고객에게 환경을 생각하는 가치 있는 소비의 기회를 제공할 것"이라고 말했다. kjh0109@fnnews.com 권준호 기자