산업 군산과 광양서 그린수소 기반 합성연료 생산사업 추진

군산과 광양서 그린수소 기반 합성연료 생산사업 추진 과기부, 차세대 CCU 기술고도화 사업 신규과제 공모 결과 발표에기연, 군산서 SAF 고상 합성원료 생산 공정 개발포항산업과학연구원, 광양서 액상탄화수소 공정 개발글로벌 C.L.E.A.N 사업 통해 관련 기술 개발도 추진    한국전력공사, 한국에너지기술연구원 등이 구축한 3MWth 매체순환연소 스팀생산 시스템(오른쪽)에서 포집된 이산화탄소로 합성가스를 만드는 부흥산업사의 이산화탄소 활용 건식 개질 플랜트(왼쪽). 정부는 지난 2023년에 수립한 ‘국가 탄소중립·녹색성장 기본계획’에 따라 이산화탄소 포집·활용·저장(이하 CCUS)의 2030년 감축 목표를 기존 1,040만 톤에서 1,120만 톤으로 80만 톤 확대했다. 누적으로는 2030년까지 1,680만 톤을 감축해야 한다.정부는 지난 2021년 이산화탄소 포집·활용(이하 CCU) 기술의 전략적 연구개발 투자를 뒷받침하기 위해 ‘이산화탄소 포집·활용 기술혁신 로드맵’을 수립했다. 이에 따라 2030년까지 14개 CCU 상용제품을 확보하고 2040년까지 기존 시장가격 수준의 가격경쟁력을 확보해 탄소중립 실현 및 CCU 신시장을 창출한다는 계획이다.지난 2023년 12월엔 CCU 기술고도화 전략을 발표했다. 이 전략은 서부권엔 화학, 생물, 광물화 등 다양한 산업과 연계한 CCU 기술을 육성하는 실증 플랫폼을, 남부권엔 화학산업 연계 플랫폼을, 동남권에선 철강산업 연계 플랫폼, 중부권에선 시멘트 산업 연계 플랫폼을 구축하고 가치나 수요보다 미성숙한 기술은 적극적인 민관 공동투자를 통해 고도화한다.이 전략에 따라 과기부는 지난 1월 기후·환경 연구개발 분야에 862억 원을 투자하는 2025년 기후환경연구개발사업 시행계획을 발표하고 올해 신규로 추진되는 6개 사업 27개 신규과제를 공모했다.6개 사업은 △수소 국제공동연구사업인 H2GATHER △CCU 국제공동연구사업인 글로벌 C.L.E.A.N △AI 기반 기후기술 개발 원천 연구 사업 △무탄소에너지 핵심기술개발 △차세대 CCU 기술고도화 사업 △그린수소 기술자립 프로젝트다.이 중 차세대 CCU 기술고도화 사업과 글로벌 C.L.E.A.N 사업을 통해 이산화탄소와 그린수소로 친환경 합성 연료를 생산하는 기술을 개발할 예정이어서 주목된다.  친환경 합성연료 생산기술 개발먼저 차세대 CCU 기술고도화 사업은 무탄소 에너지와 연계한 CCU 전주기 기술을 개발하는 사업으로, 이번엔 그린수소와 이산화탄소로 친환경 합성연료의 원료로 사용될 고에너지밀도 화학제품을 만드는 공정을 개발하는 과제가 진행된다.과제는 1리터당 30MJ 이상의 에너지밀도를 갖춘 액상 화학제품 개발 과제와 1kg당 40MJ 이상의 에너지밀도를 갖춘 고상 화학제품 개발 과제로 나뉜다. 고상 화학제품 개발 과제는 한국에너지기술연구원이, 액상 화학제품 개발 과제는 포항산업과학연구원이 각각 주관하게 됐다.한국에너지기술연구원이 주관하는 고상 화학제품 개발 과제는 전북 군산에서 진행된다. 해당 과제는 수전해로 만든 그린수소와 산단에서 포집한 이산화탄소로 SAF(지속가능한항공유), e-퓨얼 등의 원료로 사용되는 고에너지밀도(≥ 40MJ/Kg) 고상 합성원료를 생산하는 공정을 개발하는 것이다.세부적으로 이산화탄소로 합성왁스를 제조할 수 있는 촉매와 이를 기반으로 한 공정을 개발하고 하루 200kg 이상의 이산화탄소를 포집한 후 그린수소와 혼합해 합성왁스를 만드는 전주기 통합공정을 구축·실증한다. 이를 통해 합성왁스의 제품화 및 원유 대체 활용 가능성을 검증한다. 이렇게 도출된 데이터 등으로 온실가스 감축 효과와 기술경제성을 산출하고 사업화 방안을 제시한다.이 사업엔 한국화학연구원, 프로콘엔지니어링, 경북대, 건국대, 울산과학기술원, 한국CCUS추진단 등이 참여하며 오는 2028년 12월까지 약 3년 9개월간 수행한다. 총사업비는 국비 186억 원을 포함해 총 240억 원이 투입된다.해당 사업이 군산에서 추진되는 것은 대규모 이산화탄소 포집이 가능한 산업단지와 전국 최고 수준의 풍력·태양광 에너지를 갖춘 새만금 재생에너지 클러스터를 보유했기 때문이다. 전북도는 이번 사업을 통해 군산이 SAF 등 친환경연료 공급기지로 확장될 것으로 기대한다.한국에너지기술연구원이 주관하는 고상 화학제품 개발과제와 연계될 가능성이 있는 새만금 육상 태양광 발전 시설.(사진=현대엔지니어링)다만 현재 사업의 세부적인 내용을 협의하고 있어 본격적으로 진행되기까지 다소 시일이 걸릴 것으로 전망된다.포항산업과학연구원이 주관하는 액상 화학제품 개발 과제는 전남 광양에서 진행될 예정이다.해당 사업은 제철 공정에서 포집한 이산화탄소와 그린수소로 메탄올 등의 원료 사용되는 고에너지밀도(≥ 30MJ/L) 액상원료를 생산하는 공정을 개발하는 것이다. 세부적으로 이산화탄소 수소화기반 메탄올 합성·전환 촉매 및 탄소수 조절 기술을 개발하고 하루 200kg 이상의 이산화탄소를 포집한 후 그린수소와 혼합해 메탄올, 액상탄화수소를 생산하는 전주기 통합공정을 구축·실증한다.이를 통해 액상탄화수소의 제품화 및 석유 대체 활용 가능성을 검증한다. 이렇게 도출된 데이터 등으로 온실가스 감축 효과와 기술경제성을 산출하고 사업화 방안을 제시한다.연구원 측은 “이산화탄소는 제철소 고로 공정에서 배출되는 부생가스인 BFG(Blast Furnace Gas)에서 포집하고 수소는 최근 포스코홀딩스가 개발한 고체산화물 수전해(SOEC) 모듈을 통해 생산할 계획”이라며 “이를 통해 최종생성물인 액상연료를 하루 30kg가량 생산하는 것을 목표로 하고 있다”고 밝혔다.포스코, 한국생산기술연구원, 울산과학기술원 등 총 9개 기관이 연구개발기관으로, HD현대오일뱅크가 수요기업으로 참여하며 오는 2028년 12월까지 약 3년 9개월간 수행한다. 총사업비는 국비 186억 원이 투입된다. 글로벌 C.L.E.A.N 사업은 CCU 분야 해외 선도 연구그룹과 국제공동연구 수행을 통해 기존 기술 수준보다 획기적으로 성능을 향상할 수 있는 초격차 기술을 확보하고자 마련됐다.2025년도 신규과제는 총 4가지였으며 이 중 ‘무탄소에너지 연계 e-CCU 핵심기술 개발’ 과제가 포함됐다. 이 과제는 청정수소, 재생전력 등 무탄소에너지와 연계 가능한 e-CCU 제품을 제조하는 핵심기술을 개발하는 것이다.e-CCU는 전기에너지 기반으로 이산화탄소를 포집하고 유용한 물질로 전환하는 기술로, 그린수소로 이산화탄소 수소화를 통한 액체연료 선택적 생산기술, 전기화학적 이산화탄소 전환을 통한 일산화탄소 생산기술, 이산화탄소 포집 및 전환이 동시에 가능한 다기능 촉매공정 등이 대표적이다.해당 과제는 한양대학교가 주관하고 미국 DOE 산하 브룩헤이븐 연구소, 일본 와세다대학교 등이 참여한다. 이들은 무탄소 에너지를 활용해 e-SAF를 생산하는 기술을 개발할 예정이다. 연구기간은 2029년까지 총 5년이며 정부출연금은 90억 원이다. 정부는 단기적인 기술 개발을 넘어 실증과 상용화까지 아우르는 전주기적 지원을 통해 이산화탄소 활용 기술의 글로벌 경쟁력을 강화할 계획이다. 과기부 관계자는 “CCU 기술 고도화를 통해 2030년 국가온실가스감축목표(NDC) 달성을 뒷받침하고, 탄소중립 사회로 전환하는 데 필요한 기술 기반을 확보하겠다”고 말했다.지난 2023년 9월 대한항공과 GS칼텍스가 진행한 SAF 실증 운항에 사용된 SAF.(사진=대한항공)

월간수소경제 2025.05.16

산업 韓-美, ‘국가전략기술’ 협력방안 모색

- KAIST, 2025 국가전략기술 혁신포럼 개최 KAIST 대전 본원.[헤럴드DB] [헤럴드경제=구본혁 기자] KAIST 국가미래전략기술 정책연구소는 오는 22일 대전 본원 학술문화관에서 ‘2025년 상반기 국가전략기술 혁신포럼’을 개최한다. 이번 포럼에서는 미국과 중국 간 갈등 고조, 글로벌 안보 불확실성 증가 등 급변하는 국제정세 속에서, 우리나라의 국가전략기술 육성 정책방향을 살펴보고, 나아가 과학기술주권과 미래 성장동력을 확보할 수 있는 한·미 간 기술혁신 강화방안을 논의한다. 로버트 앳킨슨 미국 정보기술혁신재단(ITIF) 회장의 기조연설을 필두로 1부 ‘한·미 과학기술협력’에서는 국가전략기술의 글로벌 최신동향을 공유하고, 미‧중 기술패권 구도 하에서의 한·미 과학기술 협력이 토론될 예정이다. 이어지는 2부 ‘주요 세부기술 분야의 한·미협력’에서는 주요 국가전략기술 중심으로 연구개발(R&D) 동향과 현안 쟁점을 분석하고, 한·미 협력을 토대로 우리나라가 추진할 수 있는 실행 중심의 정책과제를 도출한다. 로버트 앳킨슨 ITIF 회장은 기조연설 ‘트럼프 2.0 시대, 한국의 새로운 성장 전략’에서 한국은 기존 수출 위주 성장에서 벗어나 광범위한 기술혁신을 기반으로 하는 새로운 성장전략으로 전환하고, 사회적 관행으로 가해지는 그림자 규제 등을 개선하여 기술혁신을 촉진해야 한다고 제언한다. 스티븐 에젤 ITIF 글로벌혁신정책 부회장은 ‘미중 갈등: 한국의 대응과 글로벌 시사점’에서 한국은 국가 전반적인 생산성 향상 및 경쟁력 있는 서비스산업의 육성으로 위기를 극복해야 한다고 강조한다 정재민 KAIST 인문사회융합과학대학장은 ‘인공지능 시대, 인문사회예술의 가치’에서 인간, 사회, 문화에 대한 통찰없이 인공지능의 책임 있는 기술 발전이 어렵기 때문에, 기술혁신을 인간 중심의 가치로 연결하는 KAIST 인문사회융합과학대학의 역할과 중요성에 대해 MIT와 진행하는 AI 공동연구 프로젝트 사례를 통해 소개한다. 2부 첫 발제자로 김용희 KAIST 국가미래전략기술 정책연구소장은 지속가능한 원자력을 위해서는 안전성, 사용후연료, 우라늄 자원 등 3대 현안의 해결이 필요하고, 첨단원자로인 용융염고속로가 효과적인 해결책이 될 수 있다고 제안한다. 유회준 KAIST 인공지능반도체대학원 책임교수는 ‘AI 반도체의 현재와 미래’에서 ChatGPT 같은 대규모 AI 활용이 본격화되면서 반도체 설계도 기존의 연산 중심에서 메모리 중심으로 재편되는 추세라며, 한국형 AI 반도체의 경쟁력 있는 발전을 위한 중장기 전략의 방향성과 실현 가능성을 제시한다. 이광형 KAIST 총장은 “국가전략기술은 우리나라의 미래 성장과 직결되는 핵심 의제인 만큼, KAIST는 앞으로도 국내외 산·학·연 기관과 함께 과학기술과 정책이 소통하는 플랫폼을 지속적으로 제공하겠다”고 밝혔다.

헤럴드경제 2025.05.16

산업 화학硏, 여수에 ‘탄소포집활용’ 실증지원센터 구축

- 탄소중립 기술 실증 플랫폼 구축 - CCU 기술 기업 지원체계 마련 한국화학연구원 탄소포집활용(CCU) 실증지원센터 준공식 참석자들이 기념 촬영을 하고 있다.[한국화학연구원 제공] [헤럴드경제=구본혁 기자] 한국화학연구원은 14일 전라남도 여수국가산업단지 미래혁신지구에 위치한 탄소중립화학공정실증센터에서 ‘탄소포집활용(CCU) 실증지원센터’ 준공식을 개최했다고 밝혔다. 이 센터는 화학연이 보유한 CCU 원천기술을 기업에 적용하기 전에 대규모 설비로 실증하는 플랫폼이다. 실험실증동 1채와 실증 지원 사무 공간·교육장·회의실이 있는 연구지원동 1채로 구성되어 있다. 화학연은 앞서 2024년 1차 시설인 ‘촉매 실증 시설’도 구축한 바 있다. 이는 탄소중립형 석유화학 공정 개발에 필요한 촉매 및 분리 소재의 스케일업 제조 및 성형 실증 연구를 위한 시설이었다. 이번에는 기존 ‘촉매’ 실증 시설과 연계하여 ‘CCU’ 기술 역시 실증 규모 연구시설을 구축함으로써, 석유 화학 업계에서 중요한 두 가지 분야 모두 실질적인 산업계 지원이 가능한 기반을 갖추게 되었다. 1차로 구축된 석유화학 촉매공정 실증 시설에는 일반 실험실 규모 대비 적게는 5배, 많게는 200배 가량 규모가 큰 대규모 소재 합성 및 성형 장비 등 10종의 실증 장비가 가동되고 있었다. 추가로 이번에 2차로 완성된 탄소포집활용(CCU) 실증지원센터는 총 220억원을 투입해 구축됐다. CCU 실험실증동 내부에는 하루에 150kg의 이산화탄소를 처리할 수 있는 CO2 기상 전환 설비, 일 50kg 합성연료 생산 규모의 CO2 전환 액상 화합물 제조 설비, 일 23kg CO2를 처리할 수 있는 CO2 고압 액상 전환 설비와 생성물 분리 설비 2종(기체분리막, 투과증발분리막), 분석 장비, 유틸리티 설비 등 9종의 장비를 갖췄다.   탄소포집활용(CCU) 실증실험동 내 CO2 기상전환설비.[한국화학연구원 제공] 이렇게 대규모 실증 연구가 가능한 인프라 덕분에 기업들의 관심이 많다. CCU 실증지원센터 구축이 완료되기 전부터 국내 다수 기업체와 CCU 기술 실증 연구를 위한 협력 방안 등이 논의되어 왔으며, 이미 올 하반기 CCU 장비 활용 실증 협력 연구가 확정 및 진행 중이다. 현재는 실증 장비들을 시운전하며 정상화에 박차를 가하고 있다. 또 여수국가산업단지에 위치한 GS칼텍스와 협력하고 있는 과기부 ’CCU 메가프로젝트‘에 구축한 CCU 실증 설비를 활용한 실증 연구도 수행할 계획이다. 화학연은 이번 ’CCU 시설‘ 구축에 따라, 기존 ’석유화학 촉매공정 실증지원 시설‘과 연계하여 탄소중립 기술 상용화 지원 거점 조직 역할을 충실히 수행함으로써, 지역산업 혁신과 국가 화학공정 산업 경쟁력 제고에 기여할 것으로 전망된다. 이영국 한국화학연구원장은 “탄소중립화학공정실증센터가 전남 여수 지역 및 국내 산업계를 적극 지원하여 우리나라 탄소중립형 화학공정 기술 달성에 큰 역할을 할 수 있는 거점이 되도록 육성하겠다”고 말했다.

헤럴드경제 2025.05.15

기술 “매년 30만톤 처치곤란” ‘굴껍질’로 친환경 칼슘제품 생산…백억대 대박 터졌다

- 한국화학연구원 창업기업 ‘㈜피엠아이바이오텍’ - 120억원 규모 친환경 칼슘제품 공급계약 체결 굴껍질.[게티이미지뱅크] [헤럴드경제=구본혁 기자] “매년 30만톤 배출되는데 소각도 어려운 골칫거리 굴껍질의 대반전.” 한국화학연구원 창업기업 ㈜피엠아이바이오텍(PMI)은 지난 2월 굴껍질을 재활용해 만든 친환경 칼슘 제품을 미국 글로벌 유통기업에 5년간 약 120억 원 규모로 공급하는 대형 계약을 체결했다. PMI는 심각한 환경 문제로 대두되고 있는 버려지는 패각을 고부가가치 자원으로 전환하는 기술로 글로벌 시장 진출을 본격화할 예정이다. 굴 취식 후 연간 30만 톤 이상의 굴껍질이 배출되어 그 처리비용이 수백억 원에 달한다. 이 중 90% 이상이 바다나 야산에 그대로 쌓이며 심각한 악취와 토양·수질 오염을 유발하고 있다. 이러한 굴껍질은 칼슘 성분이 90% 이상인 천연자원으로, 패각을 활용해 고부가가치 산업원재료인 칼슘을 생산하는 기술이 주목을 받고 있다. 프리미엄급 칼슘은 식품, 건강기능식품 등에 활용되며, 산업용 칼슘은 플라스틱, 고무, 시멘트 원료 등에 활용되는 중요한 산업 원재료다. 하지만 재활용을 위해서는 고온에서 구워 분해하는 ‘소성’ 공정을 거치거나 강한 알칼리성 화학물질을 써야 하므로, 막대한 연료와 전력 소모, 그리고 온실가스 및 악취 유발물질 배출이라는 문제점이 있었다. 국내 기업들은 굴껍질을 활용한 칼슘 생산에 어려움을 겪고 있으며, 대부분의 칼슘 제품을 전량 수입에 의존하고 있다. 한국화학연구원 창업기업 피엠아이바오텍 박정규 대표.[한국화학연구원 제공] PMI는 연료를 사용하지 않는 비소성 공정을 통해 환경적 부담을 최소화하면서 고순도 칼슘을 생산하는 획기적인 기술을 개발했다. 이 공정은 패각이 녹아 있는 용액 속에 자연스럽게 수산화 이온(OH⁻)을 제공해 칼슘을 추출하는 방식이다. 별도의 전기분해 없이 공정 내에서 발생한 폐수를 다시 활용하는 순환형 시스템으로 이산화탄소 배출과 전력 사용을 획기적으로 줄이는 친환경 구조다. 특히 공정 중 발생하는 이산화탄소를 자체 재활용하고, 소비 전력을 재생에너지로 대체하는 방식으로 탄소중립을 실현할 수 있으며, 휘발성 유기화합물 배출을 획기적으로 줄여 악취 유발 물질이 검출되지 않는 친환경 생산 공정을 세계 최초로 구현했다. 이 기술로 생산된 제품은 식품 및 건강기능식품 원료로 사용되는 프리미엄급 칼슘으로, 99% 이상의 고순도, 기존 대비 0.1~1% 수준의 중금속 함유량, 그리고 기존 칼슘보다 3배 이상 높은 생체 흡수율을 자랑한다. 이러한 기술력으로 PMI는 글로벌 유통기업과 최대 120억 원 규모의 공급계약을 체결하고, 유명 건강기능식품 기업을 포함한 북남미 시장에 공급한다. 현재 추진 중인 신규 생산 설비구축을 통해 최대 생산 역량을 확보하여 계약 이행에 박차를 가할 예정이다. 박정규 PIM 대표는 “이번 연구성과는 그동안 전량 수입하던 친환경 칼슘을 패각을 활용해 국산화한 첫 사례라는 데 큰 의미가 있다”며 “앞으로도 탄소중립과 자원순환을 실현하는 혁신 기술로 글로벌 시장 확대와 기술 고도화를 지속해 나갈 것”이라고 밝혔다.  

헤럴드경제 2025.05.11