대규모 수소 연속 생산에 유리한 암모니아 열분해 기술 세계 최대 규모 실증 진행 중

황진구 롯데케미칼 대표, "환경과 고객 니즈 맞는 수소, 빠르고 다양하게 공급하는 솔루션을 확보할 것"

롯데그룹 화학군이 세계 최대 규모의 암모니아 열분해 기술 실증에 이어 광분해 기술까지 실증에 나서며 수소 산업 주도권을 잡기 위해 박차를 가한다.

롯데케미칼·롯데정밀화학은 미국의 시지지(Syzygy), 일본의 스미토모(Sumitomo) 상사 그룹과 세계 최초로 암모니아 광분해 기술의 공동 실증을 진행한다. 이로써 미래 수소 산업 주도권 확보를 위한 기술 선점에 한발 더 나아갈 수 있게 됐다.

암모니아 광분해 기술은 분해의 에너지원이 빛이다. 설비를 전기로 작동하기 때문에 설비의 가동 및 중지에 필요한 시간이 짧아 빠른 가동이 가능하며, 수소의 중소규모 생산에 유리하다. 또한 연소 공정이 없어 온실가스 배출이 없다는 장점이 있다. 이에 따라 연간 수천 톤의 수소를 간헐적으로 사용하는 수소(혼소) 발전소 또는 수백 톤의 수소를 사용하는 수소충전소에서 이 기술을 활용해 경제적인 공급체계를 갖출 수 있을 전망이다. 4개사는 기술 실증을 수행해 가스터빈 발전을 위한 수소 혼소 또는 전소 공급을 위한 청정 수소 생산과, 수소연료전지·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 니즈를 충족할 수 있는 포트폴리오를 완성해 국내 수소·암모니아 활성화에 기여한다는 계획이다.

이를 위해 롯데케미칼, 롯데정밀화학, 시지지, 스미토모 상사 그룹 4개사는 지난 24일 서울 잠실 롯데월드타워에서 암모니아 광분해 기술 공동사업개발협약(JDA:Joint Development Agreement)을 체결했다.

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

암모니아는 국내에서 수소를 사용하기 위한 캐리어 겸 연료로 주목받고 있다. 암모니아를 수소로 전환하기 위해 현재 전세계 다양한 기업들이 노력 중이며, 롯데그룹 화학군 역시 지난해 말부터 국책과제로 암모니아를 열분해 해 수소로 전환하는 기술의 실증을 진행하고 있다. 해당 프로젝트의 실증 규모는 시간당 1000노멀 입방미터(Nm3)로, 이를 수소 무게로 환산하면 하루 2톤(t) 가량의 수소를 생산하는 규모다. 이는 전세계적으로 가장 큰 규모의 실증 과제이며, 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 확보하겠다"라고 밝혔다.

김용석 롯데정밀화학 대표는 "롯데정밀화학은 동북아 암모니아 유통 1위 인프라와 노하우를 바탕으로 청정 수소·암모니아 관련 기술개발과 상용화에 힘쓰겠다"라며 "이번 세계 최초의 암모니아 광분해 수소 생산기술 실증을 통해 수소 에너지 전환을 위한 핵심기술을 확보하게 될 것"이라고 전했다.

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

롯데정밀화학은 동북아 암모니아 유통 1위 기업의 공급·유통 노하우를 바탕으로 국내 청정 암모니아 도입에 앞장 설 계획이다. 지난해 11월 암모니아 기반 청정수소 생산 기술개발 국책과제에 롯데정밀화학이 주관하는 컨소시엄이 선정됐다. 이외에도 지난해 8월에는 세계 1위 암모니아 유통사인 미국 트래모(Trammo)사와 국내 최초로 그린 암모니아 30만t 공급 협약을 체결하는 등 청정 암모니아 조달에 박차를 가하고 있다.