[중기가 주목해야 할 퍼플오션] <5> 이산화탄소 포집·저장기술

한국에너지기술연구원의 한 연구원이 키어솔이라는 이산화탄소(CO2) 흡수제를 제조하고 있다. /사진제공=한국에너지기술연구원

석유와 석탄ㆍ천연가스 등 화석연료는 인류의 필수 에너지원이다. 하지만 연소과정에서 지구온난화를 유발하는 대량의 이산화탄소(CO₂)를 배출한다. 이 때문에 세계 각국은 화석연료를 대체할 신재생에너지 도입에 주력하고 있다.

국제에너지기구(IEA)에 따르면 세계 각국의 노력에도 불구하고 2050년까지 전체 에너지원 중 화석연료의 비중이 70% 이상을 유지할 것으로 전망한다.

한국과학기술정보연구원(KISTI)은 최근 마켓리포트에서 이런 현실적 딜레마를 해결할 최적의 대안이자 신성장동력 발굴에 목마른 중소기업의 퍼플오션으로 'CO₂ 포집ㆍ저장(CCS)' 기술을 지목했다.

CCS는 화력발전소나 제철소 같은 대형 CO₂ 배출원으로부터 CO₂를 모아 지하 심부나 해저에 10만년 이상 안정적으로 저장하는 기술을 말한다. 화석연료를 사용하면서도 대기 중에 배출되는 CO₂의 양을 획기적으로 줄일 수 있어서 환경유해성을 최소화할 수 있다. 이 점에 주목한 미국과 일본ㆍ유럽 등 주요 선진국들은 이미 1990년대부터 관련 연구를 활발히 진행해왔다. 현재 추진하고 있는 프로젝트만 70개를 웃돈다. IEA 역시 2050년까지 450억톤의 CO₂ 감축을 전세계에 권고하면서 이 중 20%에 해당하는 90억톤이 CCS에 의해 처리될 것으로 보고 있다.

CCS 기술은 배출원에서 CO₂를 회수하는 포집단계와 포집된 CO₂를 압축해 파이프라인 또는 선박으로 운송하는 수송단계, 수송된 CO₂를 저장하는 단계 등으로 구성된다. 주로 폐유전이나 폐가스전ㆍ염대수층ㆍ석탄층 등에 저장되는데 이를 지중저장이라고 한다. CO₂를 자연광물과 반응시켜 고체 상태의 탄산염광물로 변환, 재활용하는 광물탄산화도 CCS의 일종이다.

임대현 KISTI 기술사업화정보실 연구원은 "CCS는 현존하는 가장 효율적인 CO₂ 저감기술"이라며 "비용 대비 효율성이 높은 지중저장과 광물탄산화가 각각 80%와 20%로 글로벌 연구 트렌드를 이끌고 있다"고 전했다.



우리나라는 2010년 수립한 국가 CCS 종합추진계획에 맞춰 2020년까지 약 2조3,000억원을 투입해 CCS플랜트를 상용화할 계획이다. 이를 위해 한국지질자원연구원과 한국해양연구원ㆍ한국석유공사 등은 우리나라 영해의 대륙붕을 탐사해 파일럿 CCS 플랜트 건설의 후보지를 조사하고 있다.

현재 최적지로 거론되는 곳은 동해 울릉분지. 기초조사에서 울릉분지 대수층에 51억톤 이상의 CO₂를 영구 저장할 수 있는 공간을 확인했다. 국내 연간 CO₂ 감축목표량 3,200만톤을 기준으로 약 150년간 활용할 수 있는 규모다.

임 연구원은 "CCS는 화석에너지 시대와 그린에너지 시대를 잇는 가교로써 지구온난화 방지에 큰 역할을 담당할 수 있다"며 "중소기업들은 장기적 관점에서 전략을 수립해 흡수제 등 소재기술 개발에 주력한다면 막대한 부가가치를 창출할 수 있을 것"이라고 강조했다.