“연간 7만6000톤 포집”…금호석화 CCU 설비, 탄소를 자원으로 바꾸다 [현장+]

승인 2026-04-22 11:23:49 수정 2026-04-22 11:47:32

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금호석유화학 여수2에너지 사업장 내 CCU(탄소 포집·활용) 설비 전경. 금호석유화학 제공

“CCU(탄소 포집·활용) 설비를 거쳐 조선·반도체 등에 활용되는 공업용 CO2는 순도 99.9%를, 드라이아이스나 식음료용은 순도 99.999%를 유지해 공급되고 있습니다.”

대표적인 탄소 다배출 산업으로 꼽히는 석유화학업계에서 CCU는 자원순환의 핵심 기술로 주목받고 있다. 다만 높은 비용과 설치 공간 확보 문제 등 경제성 한계로 설비 확충에는 적지 않은 제약이 따른다. 관련 시장 역시 아직 본격적으로 형성되지 않은 상황이다.

그럼에도 금호석유화학은 “오로지 친환경적인 관점에서 정부와 발맞춰 설비를 추진한 것”이라고 강조했다. 지난 21일 전남 여수산단 내 금호석유화학 여수2에너지 사업장을 찾아 CCU 설비의 실제 운영 과정과 탄소 저감 효과를 직접 확인했다.

여수산단 내 위치한 여수2에너지 사업장은 화학물질의 원료수급에 필수적인 유틸리티 ‘증기(스팀)’, 그리고 전기를 생산하는 열병합발전소가 들어서 있다. CCU 설비는 기존 발전설비 사이에 비교적 작은 규모로 자리하고 있었다. 일반인의 시선으론 얇고 긴 기둥 몇 개만 보인다.

하지만 이 작은 설비의 역할은 결코 작지 않다. 발전소의 배기가스에서 이산화탄소를 선택적으로 포집, 일평균 약 220톤, 연간 최대 7만6000톤가량의 이산화탄소를 포집할 수 있다. 설비 안내를 맡은 이용선 금호석화 여수에너지 발전기술팀장은 “약 2만7600그루의 나무를 심는 효과”라고 설명했다.

금호석화의 CCU 설비는 기존 발전설비 굴뚝에서 연소·배출된 배기가스의 10%를 회수해 ‘쿨러’에서 온도를 낮추며 탈황(황산화물 등 제거) 작업을 진행한다. 이후 가장 긴 기둥인 ‘흡수탑(Absorber)’에서 아민계열 혼합흡수제 ‘KOSOL 6’를 주입해 탄소만 잡아놓고 나머지는 배출한다. 포집된 탄소를 ‘탈거탑(Stripper)’에서 열교환기를 통해 다시 흡수제를 분리한 뒤, 압축기·냉동기 등을 통해 압축·액화한다.

이렇게 재활용된 고순도 탄소는 500톤 규모 저장고 2기에 각각 공업용·식음료용으로 저장된 후 특수 탱크로리를 통해 출하된다. 금호석화가 원료를 중간가공사에 공급하면, 가공을 거쳐 최종소비자에게 도달하는 구조로, 현재는 선박 용접용(40%), 드라이아이스 및 식음료(25%), 시설원예: 성장촉진제(7%), 반도체 제조: 세정공정(7%) 등에 활용되고 있다.

이용선 팀장은 실제 출하작업을 진행하고 있는 탱크로리를 가리키며 “트럭 한 대를 채우는 데 40분가량이 소요되며, 여름에 드라이아이스 사용이 많아 상대적으로 하절기가 성수기”라고 설명했다.

이용선 금호석유화학 발전기술팀장(부장)이 지난 21일 CCU 설비에 대해 설명하고 있다. 금호석유화학 제공

다만 국내 CCU 산업은 상용화 측면에서 아직 초기 단계에 속한다. 지난해 7월 가동을 시작한 금호석화를 포함해 전국 세 곳의 발전소만이 CCU 설비를 가동·실증하고 있다.

이 팀장은 “포집·액화 플랜트를 포함한 총 투자금액은 476억원(VAT 제외)으로, 포집 플랜트에 투입된 315억원 중 정부 지원금 47억원이 포함돼 있다”며 “관련 시장이 매우 작다 보니 정부 지원이 필수적이었다”고 말했다.

기술적 한계도 존재한다. 탄소를 포집하는 혼합흡수제 ‘KOSOL 6’의 혼합 기술력은 한국전력연구원이 보유하고 있으나, 이를 구성하는 약품은 미국 등 수입산을 사용할 수밖에 없다. 이 역시 관련 시장이 초기 단계에 있어 생기는 맹점 중 하나다.

사실상 선제적으로 시장을 개척하는 상황이다. 이 팀장은 “기업 입장에서 당연히 이윤도 매우 중요하지만, CCU 설비는 정부의 넷제로(Net Zero) 관련 정책에 발을 맞추고, 탄소저감에 기여하고자 하는 저희의 노력으로 이해해주시길 바라고 있기도 하다”면서 “‘일평균 220톤 포집’이라는 규모는 아직 시작 단계로, 앞으로 탄소저감 관련 시장 규모를 확대하려면 기업뿐만 아니라 정부·지자체 등과의 협력이 더욱 중요해질 것”이라고 강조했다.