SK에너지, 대전파일럿플랜트-울산컴플렉스 시너지로 SAF시장 선도…상위 SAF 공정 연구도 착수

SK이노베이션 울산콤플렉스(울산CLX) 내 SAF 코프로세싱 설비 전경. [ SK이노베이션 }

지난 10일 찾은 대전 SK이노베이션 환경과학기술원의 지속가능항공유(SAF) 파일럿 플랜트. 이곳은 SK에너지의 SAF 생산 ‘테스트 베드’와도 같다.

SK이노베이션 자회사 SK에너지가 울산 공장에서 SAF를 실제로 생산하는 공정을 그대로 모사한 곳이다.

울산공정과 동일한 비율로 원료를 섞은 후 최종 SAF 시제품을 생산한다.

시제품 피드백을 통해 품질을 테스트하고 공정 효율도 제고한다.

파일럿 플랜트 내부는 거대한 정유공장을 옮겨놓은 축소판 같다는 느낌을 줬다.

가느다란 파이프라인이 가득한 생산설비들이 플랜트 곳곳에 수십개 놓여 있었다.

파일럿 설비의 첫 시작점은 ‘피드 탱크’다.

이 탱크에 SAF의 원료가 되는 원유와 폐식용유를 각각 95:5의 비율로 주입해 혼합한다.

이 비율은 실제 생산이 이뤄지는 울산 컴플렉스에서도 동일하게 적용된다.

이후 꾸불꾸불한 펌프를 통해 원료가 반응기로 이동하게 된다.

반응기 내에는 촉매로 채워져 있는데, 촉매 반응을 통해 원료 속에 있던 불순물이 제거된다.

촉매 반응을 거친 원료는 끓는 점에 따라 분별 증류를 한다.

끓는 점이 150~250도에 해당되는 부분만을 빼내면 SAF 최종 시제품이 나오게 된다.

SK에너지 관계자는 “제품이 국제 SAF 품질 규격에 부합하는지를 검증하고, 공정 최적화 여부도 검증한다”며 “대전 파일럿 플랜트와 울산생산 기지 간 연동을 통해 시너지 효과를 내고 있다”고 말했다.

이 파일럿 플랜트는 SK에너지가 국내 최초로 구축한 SAF 전용 생산라인를 구현해놓았다.

대부분의 SAF 생산시설의 경우, 폐식용유 등 바이오원료를 탱크로리를 이용해 정유공장으로 운반한다.

이후 현장직원이 정유공장에서 직접 수작업을 통해 원유와 혼합하는 만큼 생산성이 떨어진다.

지난 10일 방문한 SK이노베이션 환경과학기술원 데모 플랜트 내부 전경. [ SK이노베이션 ]

반면 SK에너지는 바이오원료를 보관하는 거대한 탱크를 갖춰놓고, 5km 길이의 전용 배관을 통해 정유공장으로 원료를 ‘직배송’한다.

원유·폐식용유 혼합비율을 미리 설정해 놓고 파이프를 통해 생산공정에 주입하는 식이다.

바이오원료 운송 비용도 적게 드는 데다 원료 투입도 수시로 할 수 있어 유연한 생산이 가능하다.

SK에너지 관계자는 “이같은 방식은 탱크로리를 통해 직접 정유공장으로 폐식용유를 운반하는 방식 대비 경제성을 확보하고 생산성도 높일 수 있다”고 말했다.

현재 SK에너지는 연산 10만톤의 SAF 등 저탄소제품 생산능력을 갖췄다.

현재 SK에너지는 ‘코프로세싱(co-processing)’ 방식으로 SAF를 생산하고 있다.

기존 정제시설의 원용 생산라인은 유지하면서, 폐식용유 등 바이오원료를 5%만 혼합하는 방식이다.

비교적 기초적인 SAF 생산 방식에 속한다.

설비 구축 비용이 저렴하지만, 폐식용유 혼합 비율이 낮아 생산되는 향후 강화될 환경규제를 따라가지 못할 가능성이 높다.

이에 SK에너지는 폐식용유 혼합비율을 50%로 대폭 높인 상위 생산공정 연구에도 이미 착수한 상태다.

향후 SAF시장이 개화할 것을 대비해, 재생원료 비율을 더 높인 고차원 SAF 생산 공정기술으로 업그레이드하겠다는 계획이다.