LG화학, 수소 직접 생산해 연료로 쓴다…‘2050 넷제로’ 속도

노국래(오른쪽) LG화학 석유화학사업본부장이 박기환 태경케미컬 대표이사와 이산화탄소 사업 협력을 위한 업무협약(MOU)을 체결하고 기념촬영을 하고 있다.(사진=LG화학)

[이데일리 박민 기자] LG화학(051910)이 석유화학 열분해 공정을 저탄소 공정으로 전환하기 위해 수소 생산에 본격 나선다. 이를 통해 ‘2050 넷제로(탄소 순배출량이 ‘0’인 상태인 탄소 중립)’ 목표를 달성하겠다는 계획이다.

LG화학은 오는 2024년 상반기 완공을 목표로 충남 대산 사업장에 연산 5만톤(t) 규모의 수소 공장을 짓는다고 20일 밝혔다. 부생 수소와 별개로 수소를 직접 생산하는 공장을 짓는 것은 이번이 처음이다.

신설 공장에는 메탄가스를 고온의 수증기와 반응시켜 수소로 전환하는 기술이 적용된다. NCC(나프타크래킹센터) 공정상 확보 가능한 부생 메탄을 원료로 활용하는 것이 가장 큰 특징으로 생산된 수소는 다시 NCC 열분해로 연료로 사용된다.

석유화학 사업은 나프타(Naphtha·납사)를 고온에서 분해해 얻게 되는 에틸렌, 프로필렌 등의 기초 유분에서 출발한다. 다만 이러한 NCC 공정의 열원으로 메탄이 사용되면서 대부분의 탄소 배출이 이뤄지는 것으로 알려져 있다.

반면 고순도 수소는 연소할 때 별도 이산화탄소 배출이 없어 석유화학 연료로 사용할 경우 기존 대비 탄소배출 저감 효과를 크게 거둘 수 있다는 게 회사 측의 설명이다.

LG화학은 내년 상반기에 수소 공장 착공에 들어가 2024년 2분기 완공을 목표로 하고 있다. 수소 공장이 본격 가동되면 LG화학은 NCC 공정에 사용되는 메탄을 수소로 대체해 연간 약 14만t 수준의 탄소배출 저감 효과를 거둘 것으로 기대했다. 이는 소나무 약 100만 그루를 심어야 상쇄할 수 있는 규모다.

LG화학은 2025년까지 NCC 공정의 수소 등 청정연료 사용 비중을 최대 70%까지 확대해 나가고 바이오 원료 생산에도 수소를 적극 활용할 계획이다. 또 수소 공장의 생산성 검증 및 탄소배출 저감 효과 등을 고려해 향후 추가적인 증설도 검토할 계획이다.

아울러 LG화학은 수소 생산 과정에서 발생하는 이산화탄소가 필요한 자원으로 순환될 수 있는 밸류체인 구축에도 나선다. 이를 위해 국내 최대 탄산가스 업체인 태경케미컬과 협력에 나선다. 태경케미컬은 고순도 이산화탄소를 원료로 식음료용 액체 탄산가스·보냉용 드라이 아이스 등을 제조하는 전문기업이다.

LG화학은 수소 생산 때 발생하는 이산화탄소를 포집한 뒤 이를 태경케미컬에 공급해 재사용하는 순환시스템을 구축하기로 했다. 양사는 이러한 내용의 이산화탄소 사업협력을 위한 업무협약(MOU)도 체결했다. 태경케미컬은 LG화학과 협업으로 하루 820t의 탄산가스 생산능력을 1420t으로 늘릴 수 있게 됐다.

노국래 LG화학 석유화학사업본부장은 “수소 공장 건설과 이산화탄소 순환 체계 구축은 탄소 중립을 통해 석유화학 사업의 지속가능한 미래를 만들어 가기 위한 것”이라며 “향후 수소 생산, 활용 기술 등 탄소배출 저감을 위한 다양한 방법들을 검토하고 적용해 나갈 것”이라고 말했다.