구린 냄새? 돈 냄새!…석화업계, 암모니아로 수소 경제 정조준

수소차. ⓒ한국에너지기술연구원 블로그 캡처

수소 경제가 본격적으로 개화할 조짐을 보이면서 석유화학업계가 수소 산업의 ‘핵심열쇠’가 될 암모니아에 주목하고 있다. 정부도 수소 생태계 확대를 정책적으로 추진중으로 관련 시장은 더욱 탄력을 받을 것으로 보인다.

17일 업계에 따르면 국내 석화업체들은 암모니아를 통해 수소 사업 진출 기반을 다지고 있다.

수소는 탄소중립과 에너지 안보를 동시에 해결할 수 있는 핵심 에너지원으로 꼽힌다. 석화업계는 본격적인 수소 경제 개화 시점을 2030년경으로 전망한다. 아직은 갈 길이 멀지만, 일단 수소 생태계가 구축되기만 한다면 탄소 규제 대응 뿐 아니라 친환경 모빌리티 도입도 속도감 있게 전개될 것이라는 기대다.

다만 수소는 액체로 변환해서 저장·운반해야 한다는 단점이 있는데 이를 해결하는 방안으로 암모니아가 제시되고 있다. 국내 기업들은 암모니아를 기체수소를 대체할 차세대 수소 저장·운송 기술로 꼽는다. 암모니아는 수소보다 액화가 쉽고 밀도가 높아 저장 측면에서 경제성이 높다.

암모니아는 그 자체로도 무탄소 연료이기도 하지만 ‘수소캐리어’로서 위상이 높아지고 있다. 수소와 질소의 화합물인 암모니아 형태로 운송한 다음 질소를 분해해 수소를 얻기 때문이다.

국내 석화업계는 기업 체질 개선과 더불어 새로운 성장동력 확보를 위해 암모니아 사업 진출 채비에 나서고 있다. 국내 그룹사에서는 SK와 롯데가 속도를 내고 있다.

먼저 SK그룹의 에너지·화학 계열을 이끄는 SK이노베이션은 지난해 암모니아 연료전지 시스템 전문기업 아모지에 3000만달러를 투자한 데 이어 올해도 5000만달러를 추가 투자했다. SK이노베이션은 해당 투자를 통해 청정에너지 수요가 커질 것으로 기대되는 아시아·오세아니아 지역 내에서 상업화 등 암모니아 기반 수소연료전지와 관련한 협력 범위를 확대했다.

SK E&S는 한국남부발전과 그린수소·암모니아 생산·공급 프로젝트를 추진중이다. 수소·암모니아로 포트폴리오 전환중인 SK가스는 도입, 생산, 저장, 운송 등 전체 밸류체인을 구축할 방침이다.

SK머티리얼즈도 올해 글로벌 에너지 기업 엑손모빌과 손잡으며 출사표를 던졌다. 엑손모빌과 차세대 탄소포집 기술을 활용해 블루 암모니아를 양산할 계획이다.

연구진들이 순환유동층 연소시스템에서 암모니아 혼소운전을 위해 설비 점검을 하고 있다. ⓒ한국에너지기술연구원 블로그 캡처

롯데 기세도 만만치 않다. 롯데그룹 계열사 중에서는 롯데정밀화학이 1970년대부터 암모니아 유통사업을 운영하며 일찌감치 발을 들였다. 현재 동아시아 1위 암모니아 유통기업으로 국내 암모니아 유통 시장의 70%를 점유하고 있다.

롯데그룹의 맏형인 롯데케미칼도 최근 세계 최대 암모니아 생산기업인 CF인더스트리스와 청정 암모니아 생산 협력을 위한 MOU를 체결하며 사업을 구체화하고 있다. 또 포스코홀딩스, 한국전력과 아람코 상대로 블루암모니아 생산 협력 의향서도 체결했다.

롯데그룹은 2030년까지 3조원을 투자해 수소 60만t, 매출 3조원을 달성할 것이라는 계획을 밝힌 바 있다. 이어 2035년까지는 6조원을 투자해 수소 180만t, 9조원의 매출을 올릴 방침이다.

석유화학으로 포트폴리오를 확대중인 에쓰오일도 암모니아 사업에서 새로운 사업 기회를 노리고 있다. 수소연료전지 전문기업인 에프씨아이(FCI) 지분 투자, 삼성물산과 친환경 수소 사업 파트너십 협약 등 기후변화 대응과 새로운 성장동력 확보를 위한 경영전략을 적극적으로 시행해 오고 있다.

정부 역시 수소 생태계를 위해 나서고 있다. 정부는 내년 최초로 청정수소 발전시장을 개설하는 등 수소경제 활성화를 적극 추진 중이다. 이를 위한 수단으로 암모니아를 활용한다.

특히 재생에너지가 부족한 국내에서 암모니아의 중요성은 더욱 크다. 우리나라는 수소를 탄소중립 달성을 위한 핵심수단으로 수소를 채택했다. 수소경제는 단일국가로 이뤄질 수 없어 최근 정부는 사우디아라비아, 일본 등 주요 국가들과 잇따라 수소경제 협력을 약속했다.

정부가 2021년 발표한 2050 탄소중립 시나리오안에 따르면 국내 발전량은 무탄소 가스터빈(수소, 암모니아)로 공급하는 계획을 제시했다. 이는 현재 활성화돼 있는 시장인 원자력과 LNG 발전 비중보다 높은 수준이다.

석화 업계 관계자는 “지금 기업들이 수소 생태계가 열렸을 때를 대비해서 다양한 기술개발 등을 하고 있다”며 “수소 관련법이나 인프라 등에 맞게 속도 맞춰 진행 중”이라고 말했다.