SK이노·SKIET, 분리막 활용한 탄소 포집 나선다

[이데일리 하지나 기자] SK이노베이션과 SK아이이테크놀로지가 가스 분리막 전문업체 ‘에어레인’에 투자한다. 리튬이온 배터리용 분리막 분야 세계적 수준의 기술력을 CCUS(Carbon Capture, Utilization and Storage 탄소 포집·활용·저장)의 핵심인 ‘포집’에 활용한다는 것이다.

에어레인은 가스 분리막 전문기업으로 분리막 생산과 이를 이용한 분리막 모듈·시스템 설계, 생산, 기술서비스를 제공하고 있다. 에어레인은 국가지정 분리막 연구실에서 시작해 사업 초기 에어프로덕츠, 아사히글라스 엔지니어링, 미츠비시 가스화학과 같은 해외 선진사 OEM 제품 생산과 공동개발을 통해 기술력을 쌓아왔다. 현재는 소재 설계부터 조달, 분리막·모듈 생산, 시스템 설계·제조·운영·관리 등 가스 분리막 전반에서 글로벌 수준의 상업 기술을 보유한 것으로 평가받고 있다. 탄소 포집 분야에서 석유화학, 시멘트 산업 뿐만 아니라 향후 바이오가스를 원료로 고순도 청정수소 생산 시 필요한 이산화탄소(CO2) 분리 시스템을 수소충전소나 연료전지 발전소에 공급하는 사업 확장도 진행하고 있다.

SK이노베이션과 SK아이이테크놀로지는 리튬이온 배터리용 분리막 제조 기술을 에어레인의 가스 분리 기술과 결합해 분리막 포집 시장을 개척할 계획이다. 에어레인이 현재 보유한 분리막 기술 고도화에 협력하는 한편, 탄소 포집에 필요한 경쟁력 있는 분리막 기술 확보를 통해 향후 북미와 유럽 등 해외 시장 진출도 모색한다.

분리막을 활용한 탄소 포집은 기존 습식, 건식의 한계를 극복할 대안으로 꼽힌다. 현재 보편화된 습식은 액상 흡수제를 활용해 CO2를 분리해내는 방법으로 규모를 키워 포집 비용을 낮출 수 있는 장점이 있지만, 대규모 부지 소요, 흡수제 재생에 많은 에너지 필요, 흡수제 분해 및 그에 따른 환경 유해물질 발생 등이 걸림돌이다.

건식은 에너지 소모가 습식보다 적은 고체 흡착제로 CO2를 포집해 비용을 아끼고 설비 소형화가 가능하지만, 흡착제 마모와 뭉침 현상 탓에 상용화되지 못하고 있다. CO2만을 선택적으로 통과시키는 막을 활용해 포집하는 분리막 방식은 막 이외에 화학 물질, 물 등을 사용하지 않아 폐기물·폐수 발생이 없고, 분리막 모듈 형태로 제작돼 작은 면적에 설치할 수 있다.

탄소중립을 위해 CCUS의 중요성이 강조되면서 탄소 포집 시장 규모도 성장이 기대된다. 탄소배출 자체를 완전히 막는 건 불가능하고, 대기에 남아있는 기존 탄소 또한 줄여야 하기 때문이다. 일본 경제산업성은 세계적인 CCUS 투자 확대에 힘입어 2050년까지 관련 장비 시장 규모만 누적 45조엔, 연간 10조엔의 경제 파급 효과를 예상하고 있다. 세계 CCUS 업계에서는 이중 포집 분야에서만 60% 가량의 경제효과 창출을 기대하고 있다.

강동수 SK이노베이션 포트폴리오부문장은 “에어레인과의 협업으로 ‘카본 투 그린(Carbon to Green)’ 전략에서 반드시 필요한 CCUS 분야 경쟁력을 한층 강화할 수 있을 것으로 기대한다”며 “금번 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.