제철소서 나오는 부생가스로 저탄소 플라스틱 원료 '올레핀' 만든다

포스코·LG화학·롯데케미칼·충남대 등 공동 연구
3년 동안 '저탄소 올레핀' 제조 기술 개발

포스코, 한국화학연구원, 포항산업과학연구원(RIST) 등은 6일 대전 한국화학연구원에서 '저탄소화학공정 융합연구단' 현판식을 개최했다. 뒷줄 왼쪽에서 다섯 번째부터 정석모 포스코 산업가스사업추진반장, 황민재 롯데케미칼 연구소장, 앞줄 왼쪽부터 박용기 저탄소화학공정 융합연구단장, 김복철 국가과학기술연구회 이사장, 이미혜 한국화학연구원장, 김종남 한국에너지기술연구원장, 남수희 RIST 원장, 이종구 LG화학 연구소장. 포스코 제공

포스코가 이산화탄소 포집·활용(CCU) 기술을 바탕으로 제철 공정에서 발생하는 부생가스를 플라스틱 원료로 활용하는 기술 개발에 참여한다.

포스코는 6일 한국화학연구원, 포항산업과학연구원(RIST) 등과 '저탄소화학공정 융합연구단'을 출범하고 대전 한국화학연구원에서 현판식을 했다고 밝혔다.

연구단은 포스코와 LG화학, 롯데케미칼 등 국내 기업을 비롯해 한국화학연구원, 한국에너지기술연구원, RIST, 포스텍, 충남대 등 총 10개 산학연 기관이 공동으로 함께 세웠다. 앞으로 총 252억 원의 연구비를 투자한다는 계획이다. 연구단은 기존 기술보다 이산화탄소 배출을 약 15% 저감할 수 있는 플라스틱 원료 '저탄소 올레핀' 제조 기술 개발 연구를 2025년까지 진행할 예정이다.

구체적으로는 포스코 고로에서 발생하는 부생가스에서 추출한 일산화탄소를 활용해 메탄올을 합성하고, 이를 나프타와 동시 분해해 플라스틱의 기초 원료가 되는 올레핀을 만드는 통합 공정을 개발한다는 계획이다. 기존 기술에 비해 올레핀 제조에 필요한 나프타의 사용량을 줄임으로써 나프타 생산 공정의 이산화탄소 배출을 줄이는 동시에 포스코 제철소의 부생가스에 포함된 탄소를 포집·활용해 제철 공정의 이산화탄소 배출량도 줄일 수 있을 것으로 기대된다.

올레핀 제조 시 나프타 사용량, 탄소배출 감축 기대

포스코 광양제철소 5고로에서 1대기 마지막 출선(생산된 쇳물이 고로 밖으로 배출되는 것) 작업이 진행되고 있다. 광양제철소 제공

포스코와 RIST는 제철소 고로 부생가스에서 선택적으로 일산화탄소를 추출하는 기술 개발을 맡고, 한국에너지기술연구원은 액화천연가스(LNG)를 압축한 압축천연가스(CNG)의 개질을 통해 수소가 풍부한 합성가스를 제조한다. 한국화학연구원은 올레핀을 제조해 플라스틱 원료로 활용할 수 있게 제조 통합 공정을 구축한다.

이를 통해 100% 나프타로 올레핀을 제조하는 기존 기술 대비 나프타의 사용량을 줄일 수 있을 것으로 보인다. 포스코는 부생가스에 포함된 탄소를 포집·활용함으로써 제철소에서의 이산화탄소 배출 역시 저감할 수 있을 것으로 기대했다. 실증연구는 내년부터 포스코 광양제철소에서 진행된다. 연구단은 광양·여수 산업단지 내 수요 기업과 협력해서 저탄소 올레핀 제조 공정을 CCU 사업의 새로운 성공 모델로 정착시킨다는 계획이다.

정석모 포스코 산업가스사업추진반장은 "현재 포스코는 제철소에서 발생하는 부생가스를 제철공정과 수소 생산에 활용하고 있다"며 "철강의 자원으로 석유화학산업의 탄소 저감에 보탬이 될 수 있어 의미가 크다"고 말했다.

류종은 기자 rje312@hankookilbo.com