[다가오는 수소경제]'수소제국' 꿈꾸는 롯데케미칼…"亞·유럽 공급망 구축"

수소사업 매출 2021년 600억원→2030년 5조원
수소·암모니아 생산·유통 업무협약 20개 이상 체결
국내·아시아·유럽에 공급…글로벌 유통망 선점 목표

롯데케미칼은 지난해 5월 2030년 수소사업 매출 5조원을 달성하겠다고 발표했다. 2021년 600억원보다 83배 큰 규모다. 청사진 발표 후 현재까지 약 1년간 롯데케미칼이 수소·암모니아 관련 업무협약을 맺거나 투자한 국내외 기업은 20곳 이상이다. 해외 생산부터 유통까지 수소 경제 생태계 구축에 나섰다. 국내는 물론 아시아·유럽에 공급을 추진, 글로벌 유통망을 선점하는 것이 목표다.

글로벌 암모니아 최대 생산기업인 CF인더스트리스 등 미국 기업 2곳과 현지 생산과 유통 부문에서 협업 중이고 독일, 일본 기업과는 청정 암모니아 글로벌 협의체를 구성해 생산·수출 프로젝트 공동연구를 하고 있다. 일본 5대 상사 중 3곳(미쓰비시, 이토추, 스미토모)과 글로벌 수소·암모니아 운반 및 터미널 운영 협약을 맺었다. 이외에도 에어리퀴드, 아람코 등과 한국전력, 포스코, 삼성엔지니어링 등 국내외 기업들과 협력해 다양한 프로젝트를 추진하고 있다.

지난해에는 수소관련 합작사 2개를 설립했다. 롯데SK에너루트(롯데케미칼, SK가스, 에어리퀴드코리아)와 롯데에어리퀴드에너하이(롯데케미칼, 에어리퀴드코리아)는 각각 울산에 수소연료전지 발전소를, 충남 서산시 대산에 국내 최대 규모의 최초 상업용 고압 수소출하센터를 짓는다.

투자금액은 총 6조원이다. 이를 통해 2030년까지 총 120만t의 청정수소를 생산하고 유통해 수익을 내겠다는 계획을 세웠다. 120만t 중 60만t은 발전용, 45만t은 연료전지 및 수소가스 터빈용, 15만t 수송용으로 공급한다. 또 2030년까지 수소 충전소 200개 발전용량 440MW의 사업을 추진하기로 했다. 작년 3월 수소에너지사업단과 전지소재사업단을 신설하며 수소 신사업을 주도할 조직 개편도 시행했다. 청정 암모니아 관련 신기술을 발굴하기 위해 롯데정밀화학 연구원 8명으로 구성된 암모니아 수소개발 TF도 꾸렸다.

황진구 롯데케미칼 수소에너지사업단장은 작년 성장전략 발표 당시 "수소사업 활성화를 위해 아직 공백 기술로 남아있는 수전해, 암모니아의 수소 전환, CCUS(Carbon capture and storage·탄소포집 활용 저장기술) 등 핵심 기술 개발에 적극적으로 나서고 있다"고 말했다. 이어 "롯데는 국내 암모니아 공급 70% 이상을 담당하는 최대 공급자로서 수소 경제 초기에 수소와 암모니아를 공급하고 운송을 담당할 최적의 인프라를 갖추고 있다"고 했다.

기체 상태인 수소는 부피가 크기 때문에 영하 235도 이하에서 액화시켜야 대용량을 저장 및 이송할 수 있다. 이 문제를 해결할 수 있는 게 암모니아다. 수소에 질소를 결합해 암모니아로 만들면 저장과 운반이 쉬워진다. 오랫동안 비료로 사용돼 온 암모니아는 국내외 운반 인프라가 잘 갖춰져 있다.

암모니아 사업은 롯데케미칼이 지분 43.5%를 보유해 최대주주로 있는 롯데정밀화학이 주도하고 있다. 국내 최대 규모 암모니아 저장 설비를 보유하고 있는 롯데정밀화학의 암모니아 사업 매출은 지난해 별도 기준 9886억원으로, 전체 매출의 40.2%다.

롯데케미칼이 국내 최초로 상용화한 건식 와인딩 수소탱크. 롯데케미칼은 지난해 9월 수소전기자동차(FCEV)의 핵심 부품 중 하나인 수소저장용기 상용화를 위한 파일럿 공정설비 구축을 완료했다. [사진제공=롯데케미칼]

암모니아에서 수소를 재추출하기 위한 방법으로는 열을 가해 분리하는 열분해와 빛을 쪼여 분리하는 광분해가 있다. 롯데케미칼과 롯데정밀화학은 2021년말 받은 국책과제로 암모니아 열분해 기술을 개발하고 있으며 하루 2t의 수소를 생산하는 플랜트 개발과 실증사업도 추진 중이다. 양사는 암모니아 광분해 기술을 세계 최초로 개발했다. 수소법상 관련 기준이 없어 제조 허가와 검사를 받을 수 없었지만, 올해 3월 산업융합 샌드박스 심의위원회에서 실증 특례를 받고 울산 남구에 1일 200㎏의 수소를 생산할 설비를 구축하기로 했다.

수소 저장과 활용을 위한 기술 개발에서도 성과를 냈다. 지난해 롯데알미늄 인천공장에 수소전기차 핵심 부품 중 하나인 수소탱크 상용화를 위한 파일럿 설비를 구축했다. 롯데케미칼이 2017년부터 독자 개발한 수소탱크 제조 기술을 국내 최초로 적용했다. 50ℓ급 중형 수소탱크를 연간 최대 1만5000개 양산할 수 있다. 롯데케미칼 수소탱크팀은 최근 열린 '롯데어워즈'에서 신동빈 회장으로부터 연구개발(R&D) 부문 상을 받기도 했다.

최서윤 기자 sychoi@asiae.co.kr