현대엔지니어링이 보다 환경친화적으로 수소를 생산하기 위한 준비를 시작하며 탄소중립을 향한 또 하나의 발걸음을 내딛었습니다. 우리에게 익숙한 부생수소 포집 방식이 아닌, 폐플라스틱, 암모니아 그리고 원자력까지 활용하는 기술을 개발하고 있습니다.
2021년 그린피스가 발표한 자료에 따르면 우리나라 일반 가정에서 일주일 동안 내놓는 플라스틱 쓰레기는 평균 92개에 달한다고 합니다. 문제는 이것들을 처리할 매립지나 소각시설이 턱없이 부족하다는 것입니다. 현대엔지니어링은 이런 골칫덩어리 플라스틱 쓰레기를 이용해 수소를 생산하기로 했습니다. 버려진 플라스틱을 열분해한 다음 가스화기에 투입하면 일산화탄소와 수소의 혼합가스가 생산되는데, 여기서 순수한 수소만을 추출하는 원리입니다. 가스화 과정에서 이산화탄소(CO₂)가 발생하긴 하지만, ‘CO₂ 자원화 기술(Metal-CO₂ System)’을 적용해 대부분의 이산화탄소를 저감할 계획입니다. 쓰레기 걱정도 덜고, 친환경 에너지원인 수소도 생산하는 기술의 활약이 기대됩니다.
현대엔지니어링은 실증을 거쳐 암모니아를 활용한 수소 생산 시스템을 상용화할 계획입니다. 별도의 수소 분리 공정이나 이산화탄소 배출 없이 고순도의 수소만을 추출할 수 있는데, 컨테이너 한 개 규모의 수소 생산 시스템으로 하루 동안 약 300kg(현대자동차 넥쏘 50대 충전 가능 분량)의 수소를 만들어낼 수 있을 정도로 효율이 높습니다.
고약한 냄새가 나는 것으로 유명한 암모니아는 비료나 요소수를 만드는 데 주로 쓰였지만 최근에는 미래에 사용될 귀한 친환경 에너지원으로 신분이 상승했습니다. 정확히는, 친환경 에너지원의 ‘운반체’에 가깝습니다. 암모니아는 수소와 질소가 결합된 화합물이기 때문입니다. 액화수소가 아닌, 굳이 암모니아를 수소 운반체로 이용하는 것은 경제적인 이유도 있습니다. 기체 상태의 수소를 액체로 만들려면 -252.9도까지 온도를 낮춰야 하지만, 암모니아는 -33도 정도면 액체 상태로 변합니다. 또, 부피도 작아서 동일 용기를 사용했을 때 액화수소 대비 1.7배나 많은 양을 실을 수 있고, 폭발 위험도 현저히 낮다는 장점이 있습니다.
현대엔지니어링은 초소형모듈원자로(Micro-Modular Reactor, MMR) 핵심 기술을 보유한 미국 USNC사와 캐나다에서 MMR 발전소 건설 사업을 추진하고 있습니다. 또한, 2021년 한국원자력연구원·포항공대·경상북도 등과 함께 업무협약(MOU)을 체결하고 MMR을 활용한 그린수소 생산 기술 개발을 추진 중입니다.
MMR은 4세대 원자로이며 고온가스로 기술을 기반으로 개발한 초소형 모듈 원전으로서 안전성이 높고 극지나 사막, 도시 등 전력망 연결이 어려운 지역에도 설치가 가능하다는 큰 강점을 지녔습니다. 기후의 제약이 적으면서도 대용량 발전 및 에너지 저장이 가능한 원자력을 이용한 수소 생산 방식, 그 중에서도 고온가스로를 이용한 고온수전해 방식(고온의 증기를 분해하여 수소를 생산하는 공법)이 주목받고 있습니다. 특히, MMR은 고온의 공정열 생산이 가능하여 고온수전해 수소 생산 방식에 그야말로 제격입니다. 더불어, 원자력은 탄소 배출 없이 대용량으로 전기를 생산할 수 있는 에너지원이기도 합니다.
탄소중립이 전 세계적인 화두로 떠오르는 가운데 회사의 지속가능한 성장을 위해 미래 유망 분야인 환경·에너지 분야를 신사업으로 선정하게 되었습니다. 현대엔지니어링은 폐플라스틱 자원화를 통한 수소 생산, 암모니아 활용 수소 생산, 그리고 CO₂ 자원화 등으로 사업 포트폴리오를 다각화하고자 합니다. 이를 통해 기존 EPC(Engineering Procurement Construction) 사업의 변동성을 보완하고 현대자동차그룹 수소밸류체인의 한 축을 담당할 전망입니다. 기존 사업을 진행해오며 축적한 역량과 경험을 활용하면 사업 간 충분한 시너지를 창출할 수 있을 거라 믿습니다.
CO₂ 자원화 기술(Metal-CO₂ System)은 산업 공장에서 발생한 이산화탄소를 포집, 처리 및 전기화학 반응을 거쳐 수소와 전기 그리고 탄산염을 생산하는 기술입니다. 탄산염은 탄산의 수소가 금속으로 치환된 소금 형태의 물질인데, 토목·제지·의학·정밀 화학 분야에 활용할 수 있습니다. 배출가스를 효과적으로 저감할 수 있을 뿐 아니라, 자원의 재순환도 가능합니다. 이산화탄소 배출량을 줄이는 게 전 세계적인 과제인 만큼 해당 기술 및 관련 시장은 성장 가능성이 높을 것으로 전망됩니다. 현대엔지니어링은 현재 현대제철 인천공장 내에 Metal-CO₂ System에 대한 실증 사업을 진행하고 있습니다. Metal-CO₂ System은 물론 이산화탄소 포집, 탄산염 처리 및 저장, 기타 유틸리티 및 부대 설비에 대한 패키지를 개발해 또 하나의 사업 영역으로 확대할 계획입니다.
수소는 친환경 에너지원으로 주목받고 있지만, 그 생산 과정에서 화석연료를 사용하거나 오염물질을 배출한다면 그린워싱(Greenwashing) 문제를 피하기 어렵습니다. 하지만 현대엔지니어링이 준비하고 있는 암모니아 기반 수소 생산 사업은 이산화탄소는 물론 일산화탄소, 질소 등 대기오염 물질 배출 걱정이 전혀 없습니다. 또, 폐플라스틱 활용 수소 생산 사업의 경우 버려진 플라스틱을 사용하기에 오히려 무분별한 매립으로 인한 환경오염을 줄이는 데 도움이 됩니다. 머지 않은 미래, 현대엔지니어링의 기술과 사업이 우리나라는 물론 전 세계적인 탄소중립, 수소사회로의 전환에 큰 기여를 할 수 있을 것으로 기대합니다.
시장에서 주도권을 확보하기 위한 청사진을 마련하고, 전담 조직을 신설하여 기술 개발 및 사업화를 바쁘게 추진하고 있습니다. 경쟁력 있는 기술 확보 및 적극적인 투자를 통해 글로벌 환경·에너지 전문 기업으로 도약하는 게 목표입니다.
폐기물 소각·매립 등 폐기물 관리 시장으로의 진출도 준비하고 있습니다. 국내 폐기물 연간 발생량은 2015년 1만 5,265톤에서 2020년 1만 9,546톤으로 연 평균 5.1%씩 증가하고 있는데, 폐기물 처리 산업은 경기 변동에 따른 영향이 적어 안정적인 수익원이 될 것으로 예상합니다.
글 | 모터스라인 편집실
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