탄소를 제거하는 핵심 탄소포집기술 CCUS

100% 무공해 에너지가 아니라면 에너지를 만들고 배출하는 과정에서 이산화탄소의 배출은 피할 수 없기 때문에 배출된 온실가스를 다시 포집하여 처리해야 할 필요성이 대두되면서 CCUS 기술이 생겨났습니다. CCUS에 대해 알아봅시다.

CCUS 기술이란 무엇인가요?

대기로 배출되는 이산화 탄소를 여러 방법으로 일정한 물질 속에 있는 작은 성분을 분리하여 모으는 과정을 포집이라고 해요. 그리고 이렇게 모은 성분을 처리하는 기술을 말합니다. CCUS는 Carbon Capture, Utilization, Storage의 앞 머리글자를 따낸 약어로 탄소를 포집하고 저장하여 활용하는 기술을 말합니다. 대기로 방출되는 탄소를 저감시키는 기술입니다.

CCS + CCU = CCUS

 

CCS 탄소포집기술

CCS 기술은 Carbon Capture, Storage의 약자로 지구온난화를 일으키는 주범인 탄소가 대기 중에 배출되는 탄소의 성분을 모아 운반하여 땅속이나 해저 깊은 곳에 주입하여 탄소를 저장하는 기술이에요. 탄소가 배출되기 전에 이러한 과정을 거쳐 흡착제나 분리막 등을 이용하여 이산화탄소를 흡착하여 이산화 탄소를 땅속에 묻어 대기 중으로 배출되는 것을 방지합니다.

대표적인 사례로는 우리나라 동해안 울산 앞바다에서도 1조원 규모의 CCS 사업이 추진되고 있어요. 동해가스전에서 생산하는 원유는 거의 다 고갈된 상태로 원유를 모두 채취하고 난 후 비어버린 해저 공간에 포집한 이산화탄소를 화력발전소나 산업단지 등에서 발생하는 40만톤가량의 탄소와 함께 저장하려는 사업이 추진 중입니다.  

CCU 탄소활용기술

CCU 기술은 Carbon Capture, Utilization의 약자로 단순히 탄소를 매립하여 저장하는 CCS 기술보다 한차원 높은 단계의 기술로 탄소를 포집하여 다른 용도로 활용하는 기술이에요. 포집한 탄소를 에탄올이나 메탄올 등의 가치 있는 물질로 전환하여 탄소를 재활용하여 사용할 수 있도록 말이죠. CCU 기술은 CCS 기술에 비해 난이도가 높고, 경제성이 확보되지 않아 극 초기인 단계입니다.

CCUS 시장 현황과 전망

최근 들어 온실가스를 줄이는 핵심 수단으로 알려짐에 따라 대규모의 CCUS프로젝트 계획들이 발표되며 미국을 중심으로 분위기가 심상치 않습니다. 미국의 경우 탄소포집용량이 확대됨에 따라 2021~2030년까지 연평균 23% 성장할 것으로 전망되고 있습니다. 또한 대규모 프로젝트에서 포집된 이산화탄소를 EOR에 활용하는 비즈니스 사례를 구축해가며 세계의 탄소포집산업을 주도하고 있으며 2020년 중반 이후에는 영국, 캐나다, 중국 등에서도 확대될 전망입니다.

지난 4년간 CCUS 관련 투자도 급격히 증가하여 2020년에는 30억 달러를 기록했으며 2021년에는 23억달러로 감소했으나 이후 2022년에는 35억 달러 이상의 투자가 실행되며 역대 최고치를 기록할 것으로 예상됩니다. 세계적인 석유기업 엑손모빌에서도 세계 CCUS 시장 규모가 2050년에는 4조달러에 이를 것으로 전망하는 만큼 엄청난 성장세를 보이고 있으며 국내 CCUS시장 규모도 연평균 20% 가까이 성장해 2025년에는 10조원의 규모에 이를 것으로 전망되고 있습니다.

하지만 현재 비용적인 측면에서 현재 탄소를 포집하는 기술 비용은 고농도의 경우 톤당 20달러 내외 수준이지만 저농도의 경우 톤당 30~100달러에 이르는 매우 높은 비용을 내야 합니다. 빠른 속도로 성장하기 위해서는 비용을 낮추는 것이 매우 중요한데 이는 새로운 포집 기술개발이나 운송 저장 인프라 공유, 규모의 경제 달성을 통해 실현 가능해 보입니다. 또한 환경단체에서는 이산화탄소를 많이 배출하는 기업들을 위해 면죄부가 될 수 있다고 주장하며 부정적인 시선을 보내고 있습니다. 한 국제환경단체에 따르면 2021년 기준으로 전 세계의 CCUS 설비시설은 고장 26개에 불과하다며 탄소 배출량을 획기적으로 감축하는 것 자체에 무리가 있다고 비판했습니다. 

개인적인 생각

아직 완전한 상용화 단계에 이르기까지는 조금 더 구체적인 방안이 필요하겠지만 개인적으로는 CCUS라는 기술 자체는 엄청난 메리트가 있다고 생각합니다. 기술이 생겨날 때 무조건 좋은 영향력만을 주는건 아니기에 비판적인 목소리도 높여 함께 맞추어 성장하는 방향으로 앞으로 더 많은 기업에서 이 기술을 사용해주길 간절히 바라는 마음입니다.