GS칼텍스, '부탄올부터 나일론까지' 바이오화학 속도낸다

송고 2017.06.12 06:00 | 수정 2017.06.09 23:11
윤병효 기자 (ybh4016@ebn.co.kr)

연초 바이오나일론 파일럿플랜트 완공, 하반기 바이오부탄올 완공 예정

바이오콤비나트 2018년 완공, 온실가스 규제 강화로 시장 확대 전망

GS칼텍스 여수 생산설비.[사진=GS칼텍스]

GS칼텍스의 신성장동력인 바이오화학 사업을 성공으로 이끌 테스트 설비들이 잇따라 완공되고 있다. GS칼텍스는 경제성 여부를 따져본 뒤 사업화에 본격 착수할 계획이다.

12일 에너지업계에 따르면 GS칼텍스는 올초 대전 중앙기술연구소 내에 연산 50톤 규모의 바이오나일론 파일럿플랜트를 완공했다. 파일럿플랜트는 새로운 공법이나 신제품을 도입하기 전에 시험적으로 운영해 보는 소규모 설비를 말한다.

바이오나일론은 석유화학으로 만들어지는 화학섬유 나일론을 대체할 수 있다. 바이오화학 효소기술과 GS칼텍스가 보유한 고분자 중합기술을 통해 개발됐다.

신축성과 냉감 등을 활용해 기능성 섬유에 적용이 가능하며, 흡습성을 활용해 면 소재를 대체하거나 식품포장재 및 엔지니어링 플라스틱, 코스메틱 분야에도 적용할 수 있다. 아직 상업화 사례는 없으나 바이오나일론이 적용 가능한 이너웨어, 스포츠, 레저 의류시장의 2016년 국내 시장규모는 1조6000억원 수준이다.

바이오나일론은 GS칼텍스가 신성장동력으로 육성하고 있는 바이오화학사업의 3가지 핵심제품 중 하나다. GS칼텍스는 바이오부탄올, 2·3-BDO(부탄디올), 바이오나일론을 중점 개발 및 상업화 준비 중이다.

바이오화학은 온실가스를 배출하는 석유화학을 대체할 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다. 화석에너지(석유)를 원료로 사용하는 석유화학은 이산화탄소가 배출되지만, 바이오화학은 이산화탄소를 흡수하는 식물에서 원료를 추출하기 때문에 이산화탄소 배출이 중립(제로)이다.

[자료=GS칼텍스]

GS칼텍스의 바이오화학사업은 바이오나일론을 시작으로 바이오부탄올, 2·3-BDO 테스트설비가 잇따라 완공되면서 본격적인 상업화 실증이 이뤄질 예정이다.

전남 여수 제2공장에서 건설 중인 바이오부탄올 데모플랜트(연산 400톤)는 하반기 완공 예정이고, 전북 군산2산업단지에 건설 중인 2·3-BDO 데모플랜트(연산 300톤)는 2018년 완공 예정이다.

바이오부탄올은 코팅제, 페인트, 접착제, 잉크 등 용제 원료로 사용이 가능하고 휘발유와 섞어서도 사용할 수 있다. 부탄올 세계시장 규모는 연 400만톤, 약 6조원 규모다. 특히 파리 기후변화협정이 시행되는 2020년 전후로 휘발유에 바이오연료를 의무적으로 섞어 쓰는 정책이 시행될 것으로 예상돼 앞으로 수요가 더욱 늘어날 것으로 전망된다.

2·3-BDO는 보습 및 방부 특성을 갖고 있어 화장품, 헬스케어용 생활용품 원료로 활용이 가능하다. 식물의 성장을 촉진하는 기능을 갖고 있어 농작물 보호제 원료로도 활용할 수 있다.

2·3-BDO는 기술적 한계와 폭발위험성이 있어 석유화학 공정에서 생산이 제한적이지만 바이오화학 공정에서는 이러한 문제점을 극복할 수 있어 경쟁력을 확보할 수 있다.

2·3-BDO는 석유화학 기반의 1·3-BDO를 대체 가능하며, 시장규모는 약 4000억원 수준이다. 농업용과 고분자 원료로 적용된다면 시장규모는 더욱 확대될 수 있다.

2·3-BDO 데모플랜트는 2·3-BDO 뿐만 아니라 바이오에탄올, 피롤리돈도 생산할 수 있는 바이오콤비나트 방식으로 지어지고 있다. 이 사업은 GS칼텍스 외에 전북도, 군산시, 대상, 창해에탄올로 구성된 컨소시엄 형태로 진행되고 있다.

또한 GS칼텍스는 고부가 바이오화학 제품인 에틸 랙태이트(Ethyl Lactate) 생산기술 개발에도 착수했다. 에틸 랙태이트는 전기전자, 화장품, 농약, 의약, 페인트, 용제 분야에 활용이 가능하다.

바이오화학은 아직 석유화학에 비해 경제성이 낮은 게 현실이다. 하지만 온실가스 및 환경 규제가 점차 강화되고, 기술 개발 및 대량 생산체제 구축으로 원가를 절감하면 석유화학 대비 충분한 경쟁력을 갖출 수 있을 것으로 예상되고 있다.

GS칼텍스는 2007년부터 10여년간 연구를 통해 바이오부탄올 양산에 필요한 관련 기술들을 확보하고 40건 이상의 국내외 특허를 출원했다.

허진수 회장은 연초 시무식에서 "기존사업의 경쟁력을 강화하는 효율적 투자를 지속하는 동시에 환경변화에 능동적으로 대응하자"면서 "새로운 포트폴리오 구성을 통해 미래 성장을 이끌어내자"고 언급했다.

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