롯데그룹 화학사들, 암모니아 '광분해' 실증 나서…수소사업 '속도'

[이데일리 함정선 기자] 롯데케미칼과 롯데정밀화학이 미국의 시지지(Syzygy), 일본의 스미토모(Sumitomo) 상사 그룹과 암모니아 광분해 기술의 공동 실증에 나선다. 롯데그룹 화학군은 암모니아 열분해 기술 실증에 이어 광분해 기술까지 실증하며 수소산업 관련 기술 선점에 박차를 가할 계획이다.

롯데케미칼(011170)과 롯데정밀화학(004000)은 시지지, 스미토모 상사 그룹과 암모니아 광분해 기술 공동사업개발협약(JDA)을 체결했다고 25일 밝혔다.

시지지는 광촉매 반응기의 설계·제작과 이를 이용한 합성·분해 기술을 보유한 미국 스타트업이다. 시지지는 이번 협약을 통해 광분해 반응기와 광촉매 제작에 속도를 더하고, 롯데케미칼은 실증을 위한 생산 설비 시스템의 설계와 설비를 맡는다. 롯데정밀화학은 암모니아의 공급·생산 설비 운전을, 스미토모 상사 그룹은 반응기와 광촉매의 운송을 담당할 예정이다.

암모니아 광분해 기술은 빛을 분해 에너지원으로 사용한다. 설비를 전기로 작동하기 때문에 설비의 가동과 중지에 필요한 시간이 짧아 빠른 가동이 가능한 것이 특징이다.

수소의 중소규모 생산에 유리하고 연소 공정이 없어 온실가스 배출이 없다는 장점이 있다.

이에 따라 연간 수천 톤(t)의 수소를 간헐적으로 사용하는 수소(혼소) 발전소와 수백 t의 수소를 사용하는 수소충전소에서 이 기술을 활용해 경제적인 공급체계를 갖출 수 있을 전망이다.

(왼쪽부터)트레버 베스트 시지지 대표, 황민재 롯데케미칼 연구소장, 김용석 롯데정밀화학 대표, 신이치 하세가와 스미토모 상사 매니저가 암모니아 광분해 기술 공동사업개발협약을 체결하고 있다.

4개사는 기술 실증을 수행해 가스터빈 발전을 위한 수소 혼소 또는 전소 공급을 위한 청정 수소 생산과 수소연료전지와 수소충전소에 공급 가능한 고순도 수소 생산을 위한 기술을 실증한다.

롯데그룹 화학군은 대규모 수소가 지속적으로 필요한 수요처에는 암모니아 열분해 기술을 기반으로 청정 수소를 공급하고, 중소규모의 수소가 필요한 수요처에는 암모니아 광분해 기술을 기반으로 고객의 요구를 충족할 수 있는 포트폴리오를 완성해 국내 수소·암모니아 활성화에 기여할 전략이다.

암모니아는 국내에서 수소를 사용하기 위한 캐리어 겸 연료로 주목받고 있다. 암모니아를 수소로 전환하기 위해 현재 전 세계 다양한 기업들이 노력 중이며, 롯데그룹 화학군 역시 지난해 말부터 국책과제로 암모니아를 열분해해 수소로 전환하는 기술의 실증을 진행하고 있다.

해당 프로젝트의 실증 규모는 시간당 1000Nm3로, 이를 수소 무게로 환산하면 하루 2t 가량의 수소를 생산하는 규모다. 롯데그룹에 따르면 이는 전세계적으로 가장 큰 규모의 실증 과제로, 해당 기술은 수소를 대량으로 연속 생산하는 데에 유리하다.

황진구 롯데케미칼 대표는 “롯데케미칼은 청정 수소·암모니아를 통해 수소경제 활성화와 탄소중립에 기여할 것”이라며 “기존 실증 중인 암모니아 열분해 기술에 이어, 이번 암모니아 광분해 기술 실증을 통해 추후 각각 기술의 장점을 살려 환경과 고객 니즈에 맞는 수소를 빠르고 다양하게 공급하는 솔루션을 확보할 것”이라고 말했다.

롯데케미칼은 대규모 소비처·대량 공급망·친환경 기술 등 핵심역량 기반으로 2030년까지 6조원을 투자해 120만t 규모의 청정수소를 생산하고 이를 유통, 활용해 매출 5조원을 달성하겠다는 목표를 세우고 있다. 120만t의 수소 생산량 중 60만t은 발전용, 45만t은 연료전지 및 수소가스 터빈용, 15만t을 수송용으로 공급할 방침이다.

롯데정밀화학은 동북아 암모니아 공급·유통 노하우를 바탕으로 국내 청정 암모니아 도입에 앞장설 계획이다. 지난해 11월 암모니아 기반 청정수소 생산 기술개발 국책과제에 롯데정밀화학이 주관하는 컨소시엄이 선정됐다.

이외에도 지난해 8월에는 세계 1위 암모니아 유통사인 미국 트래모(Trammo)와 그린 암모니아 30만t 공급 협약을 체결하는 등 청정 암모니아 조달에 박차를 가하고 있다.