[R&D] 석유화학 탄소중립 기술혁신 전략로드맵(안)

 

 

 

 

 

 

과학기술정보통신부는 5월 19일(금) 국가과학기술자문회의 산하 ‘탄소중립기술특별위원회’ 제7회 회의를 개최하였다.

 

탄소중립기술특별위원회는 대통령 직속인 국가과학기술자문회의 산하 특별위원회 중 하나로, 국가 탄소중립 연구개발 컨트롤타워로서 범부처 탄소중립 연구개발 정책을 총괄·조정하는 역할을 수행해 오고 있다.

 

이번 회의에서는 지난 10월 수립한 ‘탄소중립 녹색성장 기술혁신전략’에 이어 올해 4월 발표된 ‘탄소중립 녹색성장 기본계획’의 후속조치로서 탄소중립 분야의 본격적인 기술개발 정책 방향을 발표하였다.

 

 

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석유화학 분야

탄소중립 기술혁신 전략로드맵 (안)

 

 

 

임무 중심 기술 혁신으로 주력 산업 탈탄소화의 마중물이 되겠습니다.

 

탄소중립 기술혁신 전략로드맵은 탄소중립 기술이 실제 현장에 적용되는 것을 목표로 하는 임무지향형 기술임을 고려하여 구체적인 목표와 시한을 정하고, 전(前)단계 개발이 성공할 경우에 후속 개발로 진행하는 임무 중심의 각본(시나리오) 방식으로 기획되었으며, 정부는 상기 단계별 이행안(로드맵)을 탄소중립 분야의 정부 연구개발(R&D) 투자의 기본 청사진으로 활용할 예정이다.

 

이번 단계별 이행안(로드맵)은 산업계의 자발적인 탄소중립 참여를 높이기 위해 산업별 대표 협회 및 기업 등이 로드맵 작업에 직접 포함되는 등 민간 주도형 기획으로 진행되었으며 주요 내용은 다음과 같다.

 

 

 

 

 

석유화학은 플라스틱, 섬유, 고무, 접착제 등 각종 화학제품을 생산하는 산업 분야로서 우리나라가 세계 4위 수준의 에틸렌 생산능력을 보유하고 있는 대표 주력산업인 반면, 탄소 배출에 있어서는 우리나라 산업 중에서 2위(‘18년 기준 4,690만톤)로 탄소 배출 감축을 위한 과감한 공정 혁신이 필요한 상황이다.

 

이에, 정부는 석유화학 전(全)주기(❶연료 대체, ❷원료대체, ❸자원순환, ❹신(新)공정)에 걸쳐 친환경 공정혁신기술이 ‘30년 전후를 기점으로 상용기술로 안착되는 것을 목표로 기술 개발 전략을 수립하였다.

 

 

❶ 연료 대체 분야에 있어서 기존의 고탄소 연료를 전기 혹은 무탄소 연료(수소혼소, 수소전소 등)로 전환하는 기술을 단계적으로 확대하여 전기 가열로의 수율을 기존 석유기반의 공정 이상(‘30년 기준 에틸렌 생산 수율 30%이상)을 달성하고, 무탄소 연료도 기존 공정에 실제 적용(‘30년 기준 NCC 2기)하여 확대하는 것을 목표로 개발해 나간다.

 

▲ [대표예] 전기 가열로 : (1단계 : ~ ’28년) 원천기술(직접가열, 플라즈마) 확보 → (2단계 : ~’30년) 단일 튜브 규모 실증 → (3단계 : ’30년 이후) 엔씨씨(NCC) 1기 이상 상용규모로 확대

 

 

❷ 원료 대체 분야에 있어서는 친환경 바이오매스를 활용한 기초 및 고부가 화학원료 생산기술(바이오나프타・올레핀, 바이오 피이에프(PEF), 바이오 폴리올)을 개발하고 향후 대규모 생산시스템으로 연계하여 생산 수율을 획기적으로 높여 나갈 계획이다

 

▲ [대표예] 바이오 나프타・올레핀 : (1단계 : ~ ’27년) 원천기술 확보 → (2단계 : ~’30년) 중규모 바이오 매스 전환 설비 실증(1만톤/년) → (3단계 : ’30년 이후) 수십만톤급 설비 구축

 

 

❸자원 순환 분야에 있어서는 폐플라스틱 재활용을 높이기 위해 폐플라스틱 공정 유형별(해중합, 열분해, 가스화)로 연속식 생산 공정 기술을 적용하여 고부가 화학원료 생산 수율을 높이는 개발을 추진하고,

 

▲ [대표예] 폐플라스틱 해중합 : (1단계 : ~ ’26년) 원천기술 확보 → (2단계 : ~’30년) 중규모 실증(300~3,000톤/년) → (3단계 : ’30년 이후) 수십만톤급 설비 구축

 

 

❹신(新)공정 분야에서는 저급 연료유 및 부산물을 기초 화학원료로 전환하고, 나프타 분해 공정 및 정제 과정에서 발생되는 에너지를 획기적으로 절감할 수 있는 신공정 기술도 개발하는 등 기존의 석유화학 공정에 사용되는 에너지를 낮추는 기술을 개발하여 확산해 나갈 계획이다.

 

▲ [대표예] 저급 연료유・부산물 전환 : (1단계 : ~ ’26년) 원천기술 확보 → (2단계 : ~’28년) 중소규모 실증(100톤/년) → (3단계 : ’28년 이후) 1만톤급 실증 추진 ▲ [대표예] 저에너지 반응 공정: (1단계 : ~ ’25년) 유동층 촉매 반응기술 확보 → (2단계 : ~’30년) 중소규모 실증(100톤/년) → (3단계 : ’30년 이후) 100만톤급 상용공정으로 확대

 

 

 

* 출처 : 과학기술정보통신부