▲ 한국화학연구원 이혜미 원장(左)과 롯데케미칼 김교현 부회장이 탄소중립 기술이전 협약을 체결 후 기념촬영을 하고 있다.

국내 연구기관에서 개발한 수소에너지, 자원선순환, CCU(이산화탄소 포집·활용) 분야 우수 기술을 기업에 이전해 탄소중립 달성 실현, 그린비즈니스 활동 강화에 기여에 나서고 있다.

한국화학연구원(원장 이미혜)은 롯데케미칼(주)(대표 김교현)과 탄소중립 도달을 위한 기술이전 및 공동연구 협약식을 19일 개최했다고 밝혔다.

이날 행사에는 화학연 이미혜 원장, 롯데케미칼(주) 김교현 부회장 등 관계자 10명이 참석하였다.

이번에 협약 체결되는 분야는 △수소에너지(암모니아 기반 수소 생산 촉매) △자원선순환(폐폴리스타이렌 연속식 해중합 촉매 공정) △CCU(복합개질 촉매 및 공정) 등이다.

먼저 수소에너지 분야의 채호정 박사 연구팀은 암모니아로부터 수소를 생산하기 위한 새로운 촉매를 개발했다. 새로운 촉매는 450℃에서 암모니아를 95% 이상의 높은 효율로 수소 전환이 가능하다. 이에 에너지 효율을 높여, 수소 활용 기술의 응용성 확장과 경제성 향상에 기여할 수 있을 것으로 전망된다.

현재 화학연 연구팀과 롯데케미칼(주)은 ‘암모니아 기반 수소 생산 촉매 기술’이 그린수소 생태계 구축을 위해 반드시 필요하다 여겨 고성능 암모니아 개질 촉매의 상용화를 위한 촉매 공정 스케일업 기술을 공동 개발하고 있으며, 향후 실증 공정에 적용할 예정이다.

자원선순환 분야의 황동원·윤광남·송인협 박사 연구팀은 포장용 완충제나 건축 단열재로 사용 후 폐기되는 폐폴리스타이렌 재활용 기술의 한계를 극복하기 위해, 폐폴리스타이렌 연속식 해중합 촉매 공정 기술을 개발했다.

촉매 공정 기술을 적용해 공정 온도를 100℃ 이상 낮출 수 있고 연속적으로 재생 스타이렌 생산이 가능하기 때문에 공정비용을 획기적으로 저감할 수 있다. 또한 친환경적으로 폐폴리스타이렌을 해중합하며, 97% 이상 고순도 스타이렌을 간단한 분리 공정을 통해 80% 이상 수율로 연속 생산이 가능한 장점이 있다.

연구팀과 롯데케미칼(주)은 폐폴리스타이렌 연속식 해중합 촉매 공정 원천 기술을 토대로 전남 여수에 구축 중인 ‘한국화학연구원 탄소중립실증센터’를 활용하여 연 3,000톤급 실증 플랜트 기술을 공동으로 개발할 예정이다.

CCU 분야 전기원 박사 연구팀은 온실가스인 이산화탄소와 메탄을 개질, 합성연료 또는 화학제품 원료로 사용되는 합성가스를 생산하기 위한 촉매와 공정을 개발해 롯데케미칼에 기술이전했다.

개발기술을 활용해 화학산업에서 발생하는 부생가스인 메탄과 이산화탄소를 화학제품의 원료로 사용할 수도 있으며, 바이오가스를 유용한 화학제품이나 합성연료로 전환할 수 있다. 이를 통해 온실가스를 기존 대비 40% 이상 저감할 수 있는 경제적인 온실가스 저감 기술을 국내 화학산업계에 제공할 수 있을 것으로 기대한다.

기존의 이산화탄소 개질 기술은 탄소 침적에 의해 촉매가 쉽게 비활성되는 문제가 있었으나 이번에 개발한 기술은 탄소 침적에 저항성이 강하여 촉매 수명이 장시간 지속될 수 있는 장점이 있다. 원천기술을 바탕으로 롯데케미칼과의 협력을 통해 더욱 실용성이 강화된 복합개질 촉매와 공정 기술을 추가 개발할 계획이다.

한국화학연구원 이미혜 원장은 “양 기관의 협력은 정부에서 추진 중인 ‘민간 주도 혁신성장’의 대표적인 사례로써, 앞으로 우리나라가 탄소중립 관련 산업에서 우수한 경쟁력을 확보할 수 있는 좋은 사례가 될 수 있을 것으로 기대한다“고 말했다.

롯데케미칼(주) 김교현 부회장은 “탄소감축성장이라는 미래 변화에 성공적 변화와 안착을 위해서는 혁신 기술개발과 더불어 경제성 확보는 필수적이다. 롯데케미칼의 축적된 연구개발 자원과 화학연의 연구개발 역량이 결합한다면 탄소중립성장 달성을 위한 미래 기반 조성이 더욱 가속화될 것”이라고 했다.