SK이노, 분리막 앞세워 CCUS 진출..SK 탄소중립 영토 넓어진다

SK이노베이션이 미래 탄소중립 기술 핵심인 CCUS(탄소포집 밎 활용 저장) 시장에 진출한다. 배터리(이차전지)에 들어가는 분리막 원리를 활용, 기존 탄소포집 기술의 단점을 획기적으로 줄인다. SK그룹 전반의 탄소중립 시장 선점에도 속도가 붙을 것으로 예상된다.

SK이노베이션과 계열사 SK아이이테크놀로지는 가스 분리막 전문기업 에어레인에 투자한다고 8일 밝혔다. 투자규모는 3사 협약에 따라 공개하지 않기로 했다.

에어레인은 가스 분리막 전문 기업이다. 분리막 생산은 물론 분리막 모듈과 시스템 설계, 생산, 서비스 기술을 모두 보유하고 있다. 국가지정 분리막 연구실에서 시작해 에어프로덕츠, 아사히글라스 엔지니어링, 미츠비시 가스화학 등 해외 선진 기업들과 제품을 공동 개발했다. 분리막 전반에서 글로벌 수준 상업기술을 보유한 것으로 평가받고 있다.

에어레인은 특히 탄소 포집 분야에서 석유화학, 시멘트 산업 뿐만 아니라 향후 바이오가스를 원료로 고순도 청정수소를 생산하는 과정에서 꼭 필요한 이산화탄소(CO2) 분리 시스템을 수소충전소나 연료전지 발전소에 공급하는 쪽으로 사업을 확장하고 있다.

SK이노베이션은 SK아이이테크놀로지를 통해 리튬이온 배터리용 분리막(LiBS)을 생산 중이다. 에어레인 투자를 통해 LiBS 제조 기술을 에어레인의 가스 분리 기술과 결합한다. 효율성 높은 신규 고성능 분리막을 개발해 시장을 선점하고, 에어레인 분리막 기술 고도화에도 협력한다. 양사는 탄소 포집에 필요한 분리막 기술 확보를 통해 향후 북미와 유럽 등 해외 시장 진출을 모색한다.

업계가 분리막을 활용한 탄소포집 기술에 주목하는 이유는 기존 습식과 건식 방식의 한계를 극복할 수 있기 때문이다.

CCUS 시장에 보편화된 습식은 액상 흡수제를 활용해 CO2를 분리한다. 포집 규모가 커서 비용을 낮출 수 있다는 점은 장점이지만 대규모 부지가 필요하며 흡수제 재생에 많은 에너지를 소모한다는 단점이 있다. 흡수제 분해 과정에서 환경 유해물질도 발생한다.

건식은 에너지 소모가 습식보다 적은 고체 흡착제로 CO2를 포집한다. 비용을 아끼고 설비를 소형화할 수 있다. 그럼에도 흡착제 마모와 뭉침 현상 탓에 상용화되지 못하고 있다.

반면 CO2만 선택적으로 통과시키는 막을 활용해 포집하는 분리막 방식은 막 이외에 화학 물질이나 공업용수를 사용하지 않는다. 폐기물과 폐수 발생이 없고, 분리막 모듈 형태로 제작돼 작은 면적에 설치할 수 있어 설비, 배관 등이 복잡한 공장에 최적이다.

모든 공정에서 탄소배출 자체를 완전히 막는 건 불가능하고, 대기에 남아있는 기존 탄소도 줄여야 한다. CCUS 시장이 커질 수밖에 없다. 일본 경제산업성은 세계적인 CCUS 투자 확대에 힘입어 2050년까지 관련 장비 시장 규모만 누적 45조엔(440조원), 연간 10조엔의 경제 파급 효과를 예상하고 있다. 세계 CCUS 업계에서는 포집 분야에서만 60% 가량의 경제효과 창출을 기대하고 있다.

강동수 SK이노베이션 포트폴리오부문장은 " SK이노베이션과 SK아이이테크놀로지가 공통 투자한 분리막 포집 기술 뿐만 아니라, SK에너지의 활용 기술, SK어스온의 저장 기술 등 SK이노베이션 계열의 역량을 바탕으로 세계 시장에서 CCUS 분야 경쟁력을 적극 키워갈 것"이라고 말했다.

우경희 기자 cheerup@mt.co.kr