기후변화 대응 위한 탄소 포집 기술, 상용화 눈앞

탄소 포집·활용·저장(CCUS) 기술의 현황과 미래 전망

기후변화 대응의 핵심 기술인 CCUS는 탄소중립 사회로 나아가기 위한 필수적인 해결책으로 주목받고 있습니다. CCUS는 Carbon Capture, Utilization, and Storage의 약자로, 대량의 탄소를 포집하고 이를 활용하거나 안전하게 저장하는 기술을 의미합니다.

---

1. 탄소 포집 기술(CCS)의 종류와 원리

탄소 포집 기술은 마치 공기 중의 오염물질을 걸러내는 정수기처럼, 산업 공정에서 발생하는 이산화탄소를 분리해내는 기술입니다. 포집 방식에 따라 크게 세 가지로 나눌 수 있습니다.

• 습식 흡수제(Wet Scrubber): 가장 보편적인 방법으로, 공장에서 배출되는 가스를 특수한 화학 용액(아민 계열)에 통과시켜 이산화탄소만 흡수하는 방식입니다. 마치 스펀지가 물을 빨아들이듯, 용액이 이산화탄소를 포집합니다.
• 건식 흡수제(Solid Adsorbent): 고체 형태의 흡수제를 이용하는 방식입니다. 온도를 높여주면 포집했던 이산화탄소를 다시 분리해낼 수 있어, 용액 방식보다 효율적일 수 있습니다.
• 분리막 기술(Membrane Separation): 특정 크기 이상의 분자는 통과시키지 않는 얇은 막을 이용해 이산화탄소만 선택적으로 분리하는 방식입니다. 전력 소비가 적고 소형화가 가능하다는 장점이 있습니다.

---

2. 탄소 활용(CCU) 기술의 주요 사례

포집한 탄소는 단순히 저장하는 것을 넘어, 새로운 자원으로 활용될 수 있습니다.

• 탄산화(Carbonation): 포집된 이산화탄소를 시멘트나 콘크리트와 같은 건축자재에 주입하여 굳히는 기술입니다. 이를 통해 탄소를 영구적으로 고정할 수 있습니다.
• 연료화(Fuel Synthesis): 이산화탄소와 수소를 결합해 메탄올, 에탄올 같은 합성 연료를 생산하는 방식입니다. 이 기술은 '탄소 재활용'을 통해 화석 연료를 대체하는 데 기여할 수 있습니다.
• 미세조류 배양: 이산화탄소를 미세조류의 성장에 필요한 영양분으로 활용하여 바이오 연료나 식물성 오일을 생산하는 기술도 연구되고 있습니다.

---

3. 국내외 주요 기업들의 CCUS 기술 개발 및 투자 동향

글로벌 에너지 기업과 국내 기업들은 CCUS를 미래 핵심 사업으로 보고 대규모 투자를 진행하고 있습니다.

• 해외: 미국의 엑손모빌과 옥시덴탈 페트롤리움은 이미 대규모 탄소 포집 시설을 운영하며 관련 기술을 상용화하고 있습니다. 또한 노르웨이의 에퀴노르는 해저에 이산화탄소를 저장하는 프로젝트를 진행 중입니다.
• 국내: SK E&S, GS칼텍스 등 에너지 기업들은 포집 기술 개발 및 저장소 확보에 적극적으로 나서고 있습니다. 특히 SK E&S는 동해 가스전 등을 활용한 대규모 CCS 프로젝트를 추진하며, 2026년 상용화를 목표로 하고 있습니다. 현대오일뱅크는 이산화탄소로 플라스틱을 만드는 기술을 개발하고 있습니다.

---

4. 정부의 CCUS 관련 정책 및 지원 계획

우리 정부는 CCUS 기술을 12대 국가전략기술 중 하나로 선정하고, 산업 육성을 위한 구체적인 계획을 발표했습니다.

• 2030년 국가온실가스감축목표(NDC) 달성 기여: CCUS를 통해 2030년까지 1,000만 톤 이상의 탄소를 감축하겠다는 목표를 세웠습니다.
• 전략 로드맵 구축: 2024년, 정부는 CCUS 기술의 상용화를 위한 '국가전략 로드맵'을 발표하고, 예비타당성 조사를 통과한 대규모 프로젝트에 대한 투자를 확대하고 있습니다.
• 민간 투자 활성화 지원: 민간 기업이 안심하고 투자할 수 있도록 기술 개발 지원, 세제 혜택, 법적/제도적 기반 마련 등을 추진하고 있습니다.

---

5. CCUS 기술 상용화를 위한 핵심 과제

CCUS 기술이 광범위하게 적용되기 위해서는 해결해야 할 과제들이 남아 있습니다.

• 높은 비용: 현재 기술로는 탄소 포집 및 저장에 드는 비용이 매우 높습니다. 이를 낮추기 위한 기술 혁신이 필요합니다.
• 안전성 및 환경 문제: 포집된 탄소를 장기간 저장하는 과정에서 발생할 수 있는 잠재적 안전성 문제(누출 등)에 대한 해결책과 엄격한 규제가 요구됩니다.
• 탄소 운송 및 저장 인프라 부족: 대량의 탄소를 운송하고 저장할 수 있는 파이프라인이나 저장소 인프라가 아직 충분히 구축되지 않았습니다.

---

6. 기술 상용화가 기후변화에 미칠 영향과 미래 전망

CCUS 기술의 성공적인 상용화는 기후변화 대응에 있어 '게임 체인저'가 될 수 있습니다.

• 산업의 지속가능성 확보: 철강, 시멘트, 석유화학 등 탄소 다배출 산업이 탄소중립 목표를 달성하고, '탄소 국경세'와 같은 무역 규제에 대응하는 데 필수적인 수단이 될 것입니다.
• 신산업 생태계 창출: 탄소 포집, 운송, 저장, 활용에 이르는 모든 과정에서 새로운 시장과 일자리가 창출될 것입니다. 특히 탄소를 원료로 사용하는 '탄소 재활용' 산업은 미래의 중요한 성장 동력이 될 것입니다.