"배터리 소재 사업과 수소에너지 사업, 리사이클·바이오 플라스틱 등 그린 사업을 강화해 탄소중립 성장을 이루겠다"고 밝힌 롯데케미칼이 최근 탄소중립을 관련 신기술 개발에 몰두하고 있다

롯데케미칼은 최근 전기차 배터리용 핵심소재 생산 및 국산화를 위해 대산공장 투자를 강화하고 있다. 아울러 청정수소를 생산하기 위해 기존 보유하고 있는 기체분리막 이산화탄소 포집 기술을 고도화한다는 계획도 밝혔다. 

◇ 전기차 배터리 핵심 소재 투자 강화

롯데케미칼은 리튬이온 배터리용 전해액 유기용매 핵심소재인 에틸렌 카보네이트(EC), 디메틸 카보네이트(DMC), 에틸 메틸 카보네이트(EMC), 디 에틸 카보네이트(DEC) 등 4종을 양산할 예정이다.

이들은 지난해 5월 대산공장에 2,100억원을 투입해 EC와 DMC 공장 건설을 발표한 바 있다. 이어 지난 6월 29일 이사회를 열고 대산공장에 1,400억원을 추가 투자한다고 밝혔다. 이번 투자는 배터리 사업 포트폴리오 확장을 위해 추진되는 투자로, 이를 통해 자체 기술 개발한 EMC와 DEC를 상업 생산할 계획이다.

롯데케미칼은 EC와 DMC 공장은 2023년 하반기에 완공을 목표로 하고 있으며, EMC와 DEC는 2024년 양산을 목표로 하고 있다.  이를 통해 생산하게 되는 소재 4종은 리튬이온 배터리 4대 구성요소 중 하나인 전해액에 투입되는 유기용매다. 전해액 원가 비중의 30%를 차지하는 해당 소재들은 현재까지 전량 수입에 의존하고 있는 상황이다.

이번 투자를 통해 롯데케미칼은 배터리 사업 경쟁력 강화와 함께 소재의 국산화를 도모한다는 방침이다. 또한 대산공장에 건설 중인 이산화탄소 포집 설비를 통해 포집된 이산화탄소를 고순도 EC와 DMC원료로 투입할 방침이다.

이영준 롯데케미칼 전지소재사업단장은 “배터리 소재 기술 개발 및 그룹 내 계열사와의 관련 사업 협력 등을 통해 리튬 이온 배터리용 소재 확대에 노력할 것”이라며 “국내 소재 산업의 경쟁력 강화를 위한 기술개발 및 국산화로 글로벌 소부장 강국으로 도약하는 데 일조할 것”이라고 말했다.

한편 롯데케미칼은 차세대 배터리 소재 사업에도 투자를 강화하고 있다. 지난 1월 에너지저장장치(ESS)의 차세대 배터리로 주목받고 있는 바나듐 이온 배터리를 세계 최초 개발한 ‘스텐다드에너지’에 650억원을 투자해 지분 15%를 확보했다. 또한 지난 4월 차세대 배터리용 핵심소재인 리튬메탈 음극재 및 고체전해질을 개발하고 있는 미국 스타트업 ‘소일렉트’와 업무협약을 체결하고, 합작사 설립 및 미국 내에 리튬메탈 음극재 생산시설 구축에 나서고 있다.

전기차용 배터리 소재사업은 앞으로 더 주목받을 것으로 전망된다. 최근 유럽연합(EU) 27개국 환경장관들이 2035년부터 내연기관 차량을 판매를 전면 중단하는 것에 합의했다. 내연기관차를 퇴출하고 전기차 등 친환경 미래차로 적극 전환한다는 계획이다. 이에 전기차 수요가 증가할 것으로 전망되면서 산업계에서는 전기차 배터리의 안정적 수급이 중요한 이슈가 될 것으로 보인다. 

◇ 블루수소 생산 위해 탄소포집 기술 고도화 추진

롯데케미칼은 블루수소 생산을 위해 ‘이산화탄소 포집 및 액화공정 기술’ 개발에도 나서고 있다. 이들은 과학기술정보통신부의 CCU(이산화탄소포집 및 활용) 분야 국책과제에 공동연구기관으로 참여하고 있다.

해당 과제는 ‘블루수소 생산을 위한 하이브리드 이산화탄소 포집 액화공정의 최적화 및 실증’이다. 일일 100톤 이상의 이산화탄소를 포집하고 활용하는 공정을 개발해 블루수소를 생산하는 게 목표다. 블루수소는 화석연료를 개질해 생산되는 개질수소나 정유공정에서 발생하는 부생수소 등에서 발생하는 이산화탄소를 포집·저장해 이산화탄소 배출을 없앤 수소다.

롯데케미칼은 이번 과제에서 기체분리막 탄소포집 기술을 담당하고 있다. 기존에 보유한 기체분리막 CCU 기술을 활용해 수소 생산 과정에서 발생하는 연소배가스를 포집하는 기술 개발을 진행한다. 또한 액화 공정 중 손실되는 가스에서 이산화탄소를 재회수 하는 부분까지 기술을 확대해 블루수소 생산 경쟁력을 강화한다는 방침이다.

롯데케미칼은 국책과제 참여를 통해 블루수소 생산분야 탄소포집 기술까지 확보한다는 계획이다. 또한 기존에 보유한 이산화탄소 포집기술을 더욱 고도화해 효율성을 높일 방침이다.

황진구 롯데케미칼 기초소재사업 대표는 “기체분리막 탄소포집 기술이 이번 과제를 통해 블루수소 생산 현장까지 활용되는 것에 의의가 있다”고 말했다. 그러면서 “해당 기술 추가 연구를 통해 활용도를 확대함으로써 탄소 중립에 기여할 수 있도록 노력할 것”이라고 밝혔다.

이에 앞서 롯데케미칼은 지난해 3월 여수 1공장 내에 기체분리막 CCU파일럿 설비를 설치하고 9개월간 실증 운영을 진행한 바 있다. 이를 통해 탄소 포집용 기체분리막의 성능 검증을 완료했다. 이들은 실증 과정에서 수집·분석한 데이터 및 운전기술을 바탕으로 대산공장에 분리막 탄소포집 상용화를 추진하고 있다.

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