전 세계적인 기조가 탄소중립으로 맞춰지고 있는 가운데 국내 석유화학·정유업계도 탄소 포집·활용·저장(CCUS,Carbon Capture·Utilization·Storage)' 기술을 활용해 탄소를 기업 신성장동력으로 삼으려는 시도를 이어가고 있다.

우리나라는 2030년까지 국가 온실가스를 2018년의 30%, 2050년까지 100% 감축하겠다는 목표를 제시하고 있다. 목표 달성을 위해 제시된 첫 번째 추진안은 2050년을 기점으로 화력발전을 전면 중단해 배출 자체를 최소화하는 안이고, 두 번째 추진안은 화력발전을 일부 시행하더라도 CCUS 등을 통한 탄소 감축 실증을 적극 해나가는 것이다.

대표적인 탄소배출 산업으로 꼽히는 석유·화학·정유 분야는 원유, 나프타 같은 기초 소재를 생산하는 분야는 기술력을 동원해 수소, 폐플라스틱 등의 순환자원으로 대체하는 방안을 탄소 중립 실천으로 본다.

특히 CCUS 기술은 이산화탄소를 단순히 포집·저장하는 CCS 그치지 않고 여기에 에탄올, 메탄올 같은 고부가가치 탄소화합물로 전환할 수 있는 포집·활용하는 CCU까지 가능하게 하는 고부가가치 친환경 기술이다. 아직은 기술적 한계와 수익성 모델이 확실하지 않은 분야지만 탄소배출권 구매로 지출되는 비용을 줄이고 탄소중립 시장을 대비할 수 있어 기업들이 관심을 가지고 개발에 나서고 있다.

국제에너지기구(IEA)는 '에너지 기술 전망 보고서'를 통해 "앞으로 CCUS 기술이 확보되지 않으면 탄소중립에 도달하기 어렵다"고 분석하며 기업들이 CCUS 기술을 연구할 수밖에 없는 상황이라고 전망하기도 했다.

롯데케미칼은 2023년 하반기 상업 생산을 목표로 충남 대산공장에서 연 20만톤 규모의 탄소 포집, 액화설비 설계에 돌입했다. 탄소 포집, 활용 파일럿 설비 실증사업을 마치고, 본격적인 상업화 단계에 들어섰다. 포집한 CO2는 전기차용 배터리의 전해액 유기용매 소재인 고순도 EC, DMC의 원료로 투입하고 드라이아이스, 반도체 세정액 원료 등 외부로 판매할 계획을 세워 본격적인 상업화에 나서는 모습이다.

이를 위해 롯데케미칼 대산석유화학단지 내 6만7500㎡ 부지에 약 6020억원을 투자해 전기차 배터리 전해액 유기용매 공장 및 CO2 포집 및 액화 설비(CCU) 신설하고 EOA 및 HPEO 공장 증설, 원료 설비 효율화 등을 진행한다.

SK이노베이션은 수소 정제 과정에서 발생하는 탄소를 회수해 고순도가스로 정제해 판매하는 사업에 나섰다. 울산콤플렉스 인근 공장에 고순도가스를 반도체 용접, 식물 재배 용도로 공급한다. SK이노베이션과 SK에너지는 지난해부터 유럽 연합의 CCUS 기술을 위한 연구협력에 참여하는 등 본격적인 CCUS 기술 개발에 돌입하기도 했다.

SK어스온의 경우는 2030년까지 국내에 연간 200만톤 규모 이산화탄소 저장소를 확보하는 것을 시작으로 국내 1위 민간 CCS 사업자가 된다는 목표를 세웠다. 이른바 민간 CCS 사업자를 목표로 '그린 트렌스포메이션' 전략을 내세운 것이다.

SK어스온은 서해안 국책사업 중 이산화탄소 저장소 발굴 분야에도 참여했으며, 관련 해외 프로젝트에도 참여할 계획이다. 실제로 중국 17/03 광구의 EPC 전 단계에서 이산화탄소 배출을 최소화하는 다양한 기술을 적용한 설비의 설계 및 건설을 진행 중이고, 말레이시아에서는 CCS 사업 추진을 위한 논의를 구체화하는 단계를 거치고 있다.

명성 SK어스온 사장은 "미래 성장 사업이자 대표적인 탈탄소 사업인 CCS를 강화해 그린 트랜스포메이션을 완성해나갈 것"이라며 "이산화탄소 주입·저장 효율 향상 및 최적화, 지하 이산화탄소 거동 모니터링 등 CCS사업에 필요한 특화 기술을 본격적으로 확대하는 동시에 국내외 이산화탄소 저장소 발굴에 속도를 높이겠다"고 밝힌 바 있다.

정부도 민관합동의 'K-CCUS 추진단'을 발족하며 CCUS 상용화 및 신산업화에 속도를 내기 시작했다. 철강·시멘트·석유화학 주요기업 50여개 및 10개 에너지공기업, 15개 연구기관, 20여개 대학 등이 참여하는 K-CCUS 추진단은 2030년까지 CCUS 기술을 산업현장에 활용할 수 있도록 만드는 것을 목표로 두고 있다.

정부는 이를 위해 2023년까지 1억톤 급 대규모 저장소를 확보하고, 2030년까지 추가 저장소를 확보할 예정이며, CCU 실증 및 사업화 지원센터를 구축해 기술개발 및 시제품 제작, CCUS 스타트업 및 혁신기업을 육성할 계획이다.

CCUS 기술개발 및 상용화를 위해서는 초기 투자 비용이 많이 들어 기업들이 쉽게 전력을 다할 수 없다는 부담이 있다. 또한 CCUS 활용을 위해 충분한 저장공간 확보와 원거리 운송 비용 확보 등이 필요하지만 아직은 구체화된 부분이 없다.

화학업계 관계자는 "빠른 상용화를 위해서는 CCUS 사업에 정부 예산을 적극적으로 투입하고 연구·개발을 할 때 세재 혜택을 주는 부분도 있어야 할 것"이라고 말했다.