SK는 ‘도시유전’, 두산은 '수소전지'…탄소중립 속도 낸다

중앙일보

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지난 2월 박진규 산업통상자원부 차관(오른쪽)과 나경수 SK종합화학 사장이 대전 SK이노베이션 환경과학기술원 내 폐플라스틱 열분해유 연구개발 현장에서 열분해유 시제품을 살펴보고 있다. [사진 SK이노베이션]

정부의 2050 탄소중립 시나리오 발표가 한 달 여 앞으로 다가온 가운데 주요 기업들이 친환경 먹거리 찾기에 한창이다. 폐플라스틱에서 기름을 뽑아내고 전력 효율이 높은 수소연료전지 개발에 나서는 등 녹색 에너지 사업에 속도를 내고 있다.

SK, 폐플라스틱으로 유화제품 생산

세계 최대 ‘도시유전 기업’을 목표로 내세운 SK지오센트릭은 이달 말부터 폐플라스틱로 만든 열분해유를 제품 생산에 투입하기로 했다. SK지오센트릭이 중소업체 제주클린에너지와 협업해 열분해유를 만들면 이를 SK이노베이션 울산컴플렉스(CLX)의 정유·석유화학 공정에서 원료로 사용하는 방식이다.

도시유전이란 석유로 만든 플라스틱에서 다시 석유를 뽑아내는 사업을 말한다. 폐플라스틱을 고열로 분해해 만든 열분해유가 대표 제품이다. 하지만 열분해유를 다시 석유화학 제품의 원료로 사용하는 것은 사실상 불가능했다. 염소 등 불순물이 포함돼 있어 생산 과정에서 대기오염 물질이 배출되고 설비가 부식될 우려가 있었기 때문이다.

열분해유 불순물 제거 기술 개발

SK지오센트릭과 SK 울산CLX 구성원들이 최초 공정 투입을 앞두고 열분해유 수송 차량 앞에서 기념사진을 촬영하고 있다. [사진 SK이노베이션]

이 때문에 SK지오센트릭과 SK이노베이션 환경과학기술원은 지난 2019년부터 제주클린에너지와 함께 열분해유 속 불순물을 제거하는 후처리 기술을 개발해 원료로 사용할 수 있는 열분해유 개발에 성공했다. 유재영 SK이노베이션 울산CLX 총괄은 “열분해유는 친환경 제품이지만 기술적인 문제로 활용하기 어려웠다”며 “60여년 간의 정유∙화학사업 역량에 기반해 최적의 방법을 도출해 국내 최초로 실제 공정에 투입할 수 있게 됐다”고 말했다.

제도상의 난관도 있었다. 폐기물관리법과 석유 및 석유대체연료 사업법상 열분해유는 석유대체연료로 인정받지 못해 석유화학 공정 원료로 투입할 수 없었다. SK지오센트릭은 올해 초 규제 샌드박스 제도를 통해 열분해유 투입 관련 실증 규제 특례를 신청했고 산업통상자원부와 환경부 등 관계부처는 온실가스 저감 효과를 인정해 이달 중순 이를 승인했다.

앞서 SK지오센트릭은 지난 7월 미국 열분해 전문업체 브라이트마크와 손잡고 울산에 대규모 열분해 공장을 건설하겠다는 계획도 밝혔다. 화학적 재활용 방식을 통해 연간 20만톤 규모의 폐플라스틱을 처리할 수 있는 공장으로 2024년 상업 가동 예정이다.

두산, 수소연료전지 R&D 회사 설립

현재 시판 중인 두산퓨얼셀의 발전용 수소연료전지 제품. [사진 두산그룹]

두산그룹은 글로벌 수소 시장을 겨냥해 계열사에 흩어져 있는 수소연료전지 개발 역량을 한데 모은다. 30일 두산그룹은 수소연료전지 연구개발(R&D)을 전담하는 전문회사 두산에이치투이노베이션을 설립했다. 글로벌 컨설팅업체인 딜로이트에 따르면 2050년 전 세계 수소경제 시장은 약 3000조원 규모로 성장할 전망이다. 이 가운데 두산이 겨냥한 수소 활용 시장 규모는 약 1104조원에 이를 것으로 예상된다.

신설회사인 두산에이치투이노베이션은 고체산화물연료전지(SOFC) 개발을 주도하게 된다. 두산퓨얼셀아케리카(DFCA)의 인산형연료전지(PAFC) 핵심기술을 활용해 한국형 SOFC 개발에 나선다는 계획이다. 이를 위해 두산퓨얼셀과 DFCA의 R&D 부문과 협업체계를 구축하기로 했다. 두산그룹 관계자는 “R&D 역량을 한 곳으로 집중시켜 기술·제품 개발 초기 단계에서 투자 등 의사 결정 시 신속하고 효율적인 진행이 가능할 것으로 기대한다”고 말했다.

두산그룹에서 개발 중인 한국형 SOFC는 기존 연료전지에 비해 전력 효율이 높고 고온(750℃ 이상)에서 작동하는 기존 SOFC에 비해 상대적으로 낮은 온도(620℃)에서도 작동 가능하다. SOFC 생산과 시스템 판매·사업권을 보유한 두산퓨얼셀은 관련 시스템과 핵심부품인 셀스택 양산을 위한 기술개발과 사업 다각화에 주력할 예정이다. SOFC 시스템은 발전소, 선박 추진용 연료전지 등에 활용할 수 있다. 두산퓨얼셀은 2024년부터 SOFC를 생산할 수 있도록 새로운 생산라인을 구축할 계획이다.