IT조선 조성우 기자
입력 2023.05.11 06:00
전 세계가 탄소중립을 위한 기술력 확보에 매진하고 있다. 이중 탄소를 포집해 저장하고 활용하는 기술인 ‘CCUS’(탄소 포집･저장･활용 기술)가 탄소중립 실현의 열쇠로 부각되고 있다.
CCUS, 탄소중립 핵심 기술 부각…세계 주요국, 기술력 확보 박차
CCUS는 대기 중 화석연료에서 나오는 탄소를 모아 저장하는 CCS와 포집한 탄소를 유용하게 활용하는 CCU를 포괄하는 개념으로 국제에너지기구(IEA)는 CCUS가 2021~2050년까지 전 세계 누적 CO2 배출량 감소에 10%를 담당할 것으로 보고 있다.
또 2050년 탄소중립을 위한 CCUS 기술의 기여도는 18%로 예상되는데 이는 단일기술로는 가장 높은 감축 기여도다.
CCUS가 탄소중립 이행을 위한 핵심기술로 부각되고 있는만큼 세계 주요 국가들은 CCUS 기술력 확보에 박차를 가하고 있다.
대한상공회의소에 따르면 유럽연합(EU)의 탄소중립산업법에는 CCS(화석연료에서 나오는 탄소를 모아 저장하는 기술)를 전략적 넷제로 기술로, CCUS를 넷제로 기술로 각각 지정하고 관련 산업을 EU 역내 유치하기 위한 인허가 단축 등을 지원한다는 내용이 담겨있다.
CCUS 개념도. / 2050 탄소중립녹색성장위원회
또 관련 기술·제품의 연 수요 40%를 역내에서 생산하는 것을 목표로 관련 시장 창출을 주도한다는 계획이다.
미국도 인플레이션감축법(IRA)을 통해 CCUS 설비 설치 등 다양한 프로젝트에 세액공제를 지원하고 있으며 CCS의 경우 탄소 1톤(t)당 8달러씩 인센티브를 제공하고 있다.
한국 역시 CCUS를 탄소중립의 핵심기술로 활용한다는 방침이다. 실제로 한국은 CCUS를 활용해 2030 NDC(국제 온실가스 감축 목표) 목표 중 3.5% 수준인 1030만t 감축한다는 계획이며 2050 탄소중립 시나리오에서는 전체 감축량 대비 10% 수준의 감축을 목표로 하고 있다.
이를 위해 한국 정부는 CCUS 기술력 확보에 대한 지원을 강화한다는 방침이다. 환경부는 올해 CCUS 등 온실가스 감축기술 연구개발에 2조원을 투입한다는 계획이다.
분주하게 움직이는 KIST…기체 CO2 포집 과정 없앤 CCUS 공정 개발
학계도 CCUS 기술력 개발을 위해 분주히 움직이고 있다. 이중 가장 눈에 띄는 곳은 한국과학기술연구원(이하 KIST)다. 1966년 최초의 정부출연연구기관으로 설립된 KIST는 기후변화·환경대응 기술, 수소경제·청정신소재 기술 뿐만 아니라 차세대반도체, AI·로봇 등 다양한 분야에 대한 연구를 지속하고 있다.
KIST는 3월 이산화탄소를 고순도 기체로 포집하는 공정을 없애 경제성을 높인 새로운 탄소 포집·저장·활용(CCUS) 공정을 개발했다고 밝힌 바 있다.
구체적으로 이웅 청정에너지연구센터 책임연구원과 원다혜 선임연구원 공동연구팀은 액상 흡수제에 기체 이산화탄소를 포집한 후 바로 전기화학적으로 전환해 고부가가치 합성가스를 생산하는 공정을 개발했다.
새로운 이산화탄소 활용 기술(RSA 공정)과 기존 기술과의 차이점. / KIST
기존 액상 흡수제를 활용하는 CCUS 공정은 이산화탄소를 포집한 이후 다시 고순도 기체로 분리한 후 반응시켜 유용한 화학물질로 전환시키는데 이 같은 방식은 이산화탄소를 기체로 분리하는 과정에서 많은 열에너지가 든다.
하지만 이번에 개발한 공정의 경우 열에너지 소모가 없다. 또 남은 이산화탄소는 액체, 생성물은 기체로 존재해 이산화탄소 기체와 생성물 기체를 분리해야 하던 기존 공정의 문제점도 없어 에너지를 더욱 절감할 수 있다.
연구팀은 이번에 개발한 공정을 상용화 수준에서 컴퓨터 시뮬레이션으로 분석한 결과 기존 CCUS 기술 대비 생산 단가는 27%, 탄소배출은 75.7% 저감이 가능할 것으로 예상하고 있다.
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