폐식용유 등 활용해 만든 ‘바이오 항공유’… 탄소배출 최대 80%까지 감축[초격차 기술, 현장을 가다]

■ 초격차 기술, 현장을 가다 - (9) ‘그린 전환’ 속도내는 GS칼텍스
‘하늘위 저탄소’ 바이오유 실증시험 최초 진행
선박유·케미칼까지 ‘토털 밸류체인’ 구축
수소·탄소포집 등 신사업 모델 확대

GS칼텍스는 지난 9월 인천국제공항에서 대한항공과 바이오항공유(SAF) 실증 운항기념식을 개최했다. GS칼텍스 제공

GS칼텍스가 에너지 전환 시대에 대응해 기존 사업에서 온실가스를 감축하는 동시에 저탄소 신사업도 본격화하는 ‘그린 전환(Green Transformation)’에 속도를 내고 있다. ‘저탄소 정유·석유화학 기업(Lower Carbon Refinery)’으로의 전환이 필수적이라는 판단 아래, 화이트 바이오(기존 석유화학제품을 바이오 기반 소재로 대체) 사업, 수소 사업, 탄소 포집·저장·활용(CCUS), 플라스틱 리사이클링 사업 등을 통해 앞선 기술력을 선보이며 에너지 산업의 미래를 준비하고 있다. GS칼텍스는 특히 바이오 연료 분야에서 초격차 기술을 토대로 이미 실증 단계에 들어갔다.

◇바이오연료·바이오화학 분야 선도 = 2일 관련업계에 따르면 GS칼텍스는 바이오디젤, 바이오항공유, 바이오선박유, 바이오케미칼 등 바이오 사업 ‘토털 밸류체인(Total Value Chain)’을 구축 중이다. 글로벌 바이오 연료 시장 변화에 따라 바이오 사업에 적극적인 투자를 통해 경쟁력을 확보해 나갈 계획이다. GS칼텍스는 국제적인 탄소배출 감축 기조에 발맞춰 대한항공과 손잡고 정부의 바이오항공유 실증연구 추진 계획에 따라 ‘하늘 위 탄소저감’을 위한 바이오항공유 실증 시범운항을 국내 최초로 진행하고 있다. 바이오항공유는 동물성 유지, 폐식용유 등을 원료로 하여 생산하는 항공유로, 탄소 배출을 기존 항공유보다 최대 80%까지 감축할 수 있다.

또 GS칼텍스는 산업통상자원부 주관의 바이오선박유 실증에도 참여해 HMM에 바이오선박유를 공급한다. 바이오선박유는 신규 인프라 투자나 새로운 선박 건조 없이 사용할 수 있어 해운 분야에서 탄소 감축에 가장 현실적인 대안으로 평가받고 있다. GS칼텍스는 바이오선박유 제품의 원료 수급부터 제조와 판매, 바이오항공유 제품의 구매와 판매로 이어지는 과정에 대해 환경 영향과 지속가능성을 인정받아 국내 정유사 최초로 친환경 국제인증인 ‘ISCC 유럽연합(EU)’ 인증을 받기도 했다.

GS칼텍스 임직원이 2,3-부탄다이올을 연구하고 있는 모습. GS칼텍스 제공

GS칼텍스는 ‘2,3-부탄다이올’ ‘1,3-프로판다이올’ ‘3-하이드록시프로피온산(HP)’ 등 화장품, 농업, 산업 원료로 사용되는 바이오케미칼 제품을 확대하고 있다. GS칼텍스는 세계 최초로 2,3-부탄다이올 대량 생산기술을 자체 개발했다. 2019년부터 실증플랜트에서 생산해 판매 중이다. 화장품 및 플라스틱 원료로 사용되는 1,3-프로판다이올 생산기술도 확보해 올해부터 생산을 시작했다. GS칼텍스의 바이오다이올 제품은 ‘그린다이올(GreenDiol)’이라는 자체 브랜드로 국내외 유명 화장품 브랜드에 공급된다.

GS칼텍스는 또 2021년부터 LG화학과 화이트 바이오 제품인 3-HP 기술 협력을 진행, 세계 최초로 양산 기술을 개발하는 데 성공했다. GS칼텍스의 분리정제 공정 기술, LG화학의 3-HP 발효 원천 기술이 시너지 효과를 발휘한 결과였다. 3-HP는 식물성 원료의 미생물 발효 공정을 통해 생산되는 친환경 물질로, 이를 사용해 만든 플라스틱은 생분해성이 뛰어나고 다양한 일회용품 소재를 대체할 수 있다. 양 사는 지난해 7월 GS칼텍스 전남 여수공장에 3-HP 실증 플랜트를 착공, 최근 준공했다. 내년 1분기 본격적인 시제품 생산을 목표로 하고 있다. 전 세계에서 3-HP가 상업화된 사례는 아직 없다. 이와 관련, 양 사는 지난달 3-HP 공동사업 협력을 위한 양해각서를 체결했다.

GS칼텍스는 이외에도 폐플라스틱 열분해유를 석유정제공정에 투입하는 실증사업을 시작했고, 화학적 재활용 사업도 확대해 나가고 있다.

◇수소·CCUS 사업 비즈니스 모델 확대 = GS칼텍스는 국내외 여러 파트너와 협업해 수소 분야 신사업을 적극적으로 추진하고 있다. 블루수소 생산 및 여수산단 탄소 감축을 목표로 지난해 8개 기업과 CCUS 기술을 활용한 청정수소 클러스터 사업을 위한 협약을 체결했다. 또 한국가스공사와 손잡고 국내 액화수소 상용화 사업을 통해 수소시장에 본격적으로 진출했다. 양 사는 한국가스공사의 LNG 인수기지 내 유휴부지에 내년 완공을 목표로 연산 1만t 규모의 액화수소 플랜트를 짓는다. 올해 3월에는 한국남동발전과 청정수소 생산, 공급, 활용 및 기타 탄소중립 사업 협력을 위한 업무협약을 맺었다.

GS칼텍스는 도심을 비롯해 전국에 분포해 있는 주유소 네트워크를 활용해 ‘하늘을 나는 택시’라 불리는 도심항공교통(UAM) 이착륙장도 구축할 계획이다. 이를 위해 카카오모빌리티, LG유플러스, 제주항공, 파블로항공, 버티컬 에어로스페이스와 함께 UAM 컨소시엄을 구성한 바 있다.

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김성훈 기자 tarant@munhwa.com