한화솔루션의 지구를 위한 다양한 도전과 시도 살펴보기

by 멀티라이프 2021. 2. 17. 00:15

화석에너지의 고갈 이야기는 아주 어렸을 때부터 들어온 이야기다. 세계 각국들은 고갈 걱정없이 쓸 수 있는 에너지에 대해 고민한다. 한화솔루션은 고갈 걱정없이 쓸 수 있는 에너지, 친환경적으로 다가갈 수 있는 화학, 미래를 바꿀 수 있는 첨단소재 등 수많은 질문에 대해 기술에서 답을 찾기로 하고 다양한 도전과 시도를 하고 있다. 한화케미칼, 한화큐셀, 한화첨단소재의 기술력을 모아 가장 친환경적이고 새로운 기회를 만들어가며 내일의 가능성을 이어가는 한화솔루션의 최근에 들려온 소식들을 모아본다. 플라스틱 순환경제를 위한 MOU 체결, 에코데치 증설, 그린수소 에너지 개발에 박차를 가하는 한화솔루션의 근황을 모아보았다.

플라스틱 순환경제 위한 노력 - 한국에너지기술연구원과 MOU 체결

코로나19는 일상을 참 많이 다르게 변화시켰다. 접촉을 줄이다보니 일회용품 사용이 늘어나면서 폐플라스틱이 늘어나는 문제가 발생했다. 이 지구는 오늘 우리만 사는 것이 아니고 후손들에게도 물려줘야할 것이기에 폐플라스틱 문제는 뜨거운 이슈 중 하나다. 한화솔루션은 한국에너지기술연구원과 '플라스틱 순환경제' 구축을 위한 공동연구, 개발(R&D)를 진행한다. 앞으로 3년동안 폐플라스틱을 녹인 열분해유를 고품질의 원료 화학제품으로 전환하는 기술(PTC ·Plastic to Chemicals)을 공동 개발한다는 내용이 MOU에 담겨있다. 기존 열분해유는 폐플라스틱에 열에너지를 가해 추출하는 액상 형태의 생성물로 불순물이 많아 저급 디젤유나 보일러 연료용 등으로 사용됐지만 앞으로는 질소, 산소, 염소 등의 불순물을 화학적 기술로 제거해 열분해유를 화학제품의 기초 원료인 고순도 납사(나프타)로 전환하는 것이 목표라고 한다. PTC 기술이 상용화되면 폐플라스틱에서 생산한 납사를 납사분해설비(NCC)를 통해 에틸렌과 프로필렌 등 플라스틱 기초 원료로 다시 생산할 수 있어 플라스틱의 반복 사용이 가능해진다. 한화솔루션은 PTC 기술 외에도 바이오매스 기반의 바이오 플라스틱과 미생물로 분해하는 생분해성 플라스틱 등 친환경 플라스틱 소재 개발을 위한 연구를 진행하고 있다.

환경호르몬 없는 지구를 꿈꾸다! 친환경 에코데치 증설

환경호르몬은 참으로 골치아픈 존재다. 플라스틱은 편리하고 실생활에 꼭 필요한 존재지만 이 환경호르몬이라는 게 참으로 난감하게 만든다. 한화솔루션은 환경호르몬이 없는 친환경 가소제, 에코데치 생산을 3배 이상 확대하며 급증하는 친환경 제품 수요 대응에 나섰다. 에코데치(Eco-DEHCH)는 수소 첨가 기술로 유해성의 원인이 되는 프탈레이트 성분을 완벽히 제거한 친환경 제품이다. 2017년 자체 개발한 기술을 통해 세계 최초로 에코데치 상업화에 성공한 케미칼 부문은 450억원을 투자해 연산 능력을 기존 1.5만톤(t)에서 최대 6.5만톤(t)까지 330% 이상 늘렸다. 특히 에코데치를 제조하는 방식인 수소(H2) 첨가 기술은 글로벌 소수 기업만이 보유한 독보적인 기술이다.

가소제에 대한 설명을 덧붙이자면 기존에 가소재로 벽지, 바닥재 등 폴리염화비닐(PVC) 플라스틱을 부드럽게 만들어 가공성을 높이는 첨가제로 기존에는 환경호르몬 논란을 빚은 프탈레이트 계열 제품이 주로 사용됐었다. 프탈레이트계 가소제는 내분비계 교란으로 아토피, 천식의 원인이 되며, 생식기관에 장애를 유발할 수 있어 사용이 규제되고 있다. 또 피부 접촉을 통해 인체에 노출되면 10대들에게 주의력 결핍 과잉행동 장애(ADHD)를 유발하고, 임산부의 경우 조산의 위험을 높일 수 있다는 연구가 있다. 최근 국내에서도 유아용 욕조에서 프탈레이트 계열 가소제가 기준치의 600배 넘게 검출돼 많은 논란이 됐었다. 에코데치는 벽지와 바닥재, 아이들을 위한 매트, 완구 등 다양한 영역에서 사용할 수 있어 프탈레이트계 가소제를 대체하고 있다. 친환경 가소제 시장은 ‘23년 기준 전 세계적으로 222만t으로 매년 6.3% 이상의 성장세를 보일 전망이라고 한다. 특히나 에코데치는 이미 미국 식품의약품안정청(FDA)의 안전성 검사를 통과하고, 유럽에서 식품포장용 물질로 승인을 받는 등 국제적인 친환경 인증을 확보했다.

미래 에너지 그린수소 기다려! - 미국 수소 탱크 스타트업 인수, 수전해분야 글로벌 석학 영입

한화솔루션이 그린 수소 사업 확대에 박차를 가하고 있다. 지난 해 12월 3일 강원도•한국가스기술공사와 ‘강원도 수소산업 생태계 경쟁력 강화’를 위한 업무협약(MOU)을 체결하기도 했다. 강원도 평창군 대관령면에 1488㎡(약 450평) 규모의 부지에 연간 290톤(t)의 그린 수소를 생산할 수 있는 수전해 시설과 수소 충전소를 구축하는 내용이 담겼다. 또한, 미국항공우주국(NASA)에서 사내 벤처로 출발해 세계 최고 수준의 고압 탱크 기술력을 갖춘 스타트업을 인수해 그린 수소의 생산, 저장, 운송 등 모든 밸류 체인에서 사업 역량을 구축하겠다는 뜻을 밝히기도 했다. 한화솔루션은 미국 고압 탱크 업체인 시마론(Cimarron) 지분 100%를 인수하는 계약을 체결한 것이다. 시마론은 NASA에서 23년 동안 항공 소재 분야 연구원으로 근무한 톰 딜레이가 2008년 사내벤처로 설립한 기업이다. 톰 딜레이는 우주선용 고압 탱크 특허를 비롯해 경량 탱크 관련 특허를 다수 보유하고 있으며, 시마론은 2015년 나사에서 독립해 현재 미국 앨러바마주 헌츠빌에서 대형 수소 탱크, 항공 우주용 탱크 등을 생산하고 있다. 한화솔루션은 이번 인수를 통해 기존 수소 자동차용 탱크 외에 수소 운송 튜브 트레일러용 탱크, 충전소용 초고압 탱크, 항공 우주용 탱크 기술을 확보할 수 있게 된다. 한화솔루션은 국내에선 태광후지킨을 통해 수소 기반 드론(무인 비행체), 승용차, 상용차 등에 적용되는 탱크를 생산하고, 해외 시장에선 시마론을 통해 대형 수소 운송용 트레일러나 충전소에 들어가는 탱크를 생산해 시장을 공략할 계획이라고 한다. 또 시마론이 보유한 항공 우주용 탱크 기술을 활용해 빠른 성장이 예상되는 도심항공모빌리티(UAM), 항공 우주, 선박용 액화가스탱크 분야까지 시장을 확대해 나간다는 전략이다.

또한 정훈택 미국 로스앨러모스 국립연구소(LANL,Los Alamos National Laboratory) 수석연구원을 수소기술연구센터의 센터장으로 영입했다. 정 센터장은 앞으로 한화솔루션이 2023년 상업화를 목표로 추진하는 ‘음이온 교환막(AEM)’ 방식의 차세대 수전해 기술 개발을 총괄한다. 2019년부터 국내의 연세대와 카이스트, 미국 렌슬리어공과대(RPI) 등과 함께 추진해온 연구·개발(R&D)에 더욱 속도를 내겠다는 것이다. 수전해 방식은 물에 전기를 흘려 수소와 산소로 분해하는 전기화학적 기술로 현재 ‘알카라인 수전해 기술(AEC)’이 상업화됐다. 하지만 전력소모가 많은데다 전력 변화에 대응이 늦어 재생에너지로 생산하는 전력을 활용하는데 한계가 있다. 정 센터장은 미국 에너지부(DOE)의 연구과제를 수행하면서 쌓아온 기술로 기존 방식의 단점을 보완한 설비를 개발할 예정이다. 물의 분해과정에서 전력 사용량을 줄이는데 필요한 촉매와 음이온을 선택적으로 통과시키는 음이온 교환막 분야에서 정 센터장은 세계적인 기술력과 연구진 네트워크를 보유했다. 한화솔루션은 이를 통해 2023년까지 그린 수소 생산 분야에서 세계 최고 수준의 경제성을 확보할 계획이다. 케미칼부문이 담당한 수전해기술이 경제성을 갖추면 한화솔루션은 그린 수소의 생산과 저장, 운송, 충전의 전 밸류체인에서 글로벌 ‘톱-티어’의 경쟁력을 확보하게 된다. 큐셀부문은 태양광과 풍력 등을 통해 재생에너지를 생산하고 첨단소재부문은 최근 인수한 미국의 고압탱크업체인 시마론 등과 함께 수소의 저장, 운송을 맡는다.