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한국 탄소포집 및 저장기술(CCUS) 투자동향 분석

일일 보고서 2024년 09월 08일
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목차

  1. 요약
  2. CCUS 기술 개요 및 중요성
  3. CCUS 기술의 특허와 기술 동향
  4. 한국의 CCUS 투자 현황 및 경제성
  5. CCUS 기술 우수 기업 소개
  6. 엑시온그룹의 CCUS 기술 상용화 전략
  7. 결론

1. 요약

  • 본 리포트는 한국에서의 탄소포집 및 저장기술(CCUS) 투자 동향을 분석하고, 주요 기업들의 기술 개발 현황과 시장 전망을 조사합니다. 탄소중립 목표 달성을 위한 CCUS 기술의 정의와 필요성, 기후 변화에 대한 역할, 그리고 국제적 기술 동향을 다룹니다. CCUS 기술의 특허 출원 현황과 기술 비율 분석, 신규 기술 개발 방향 등도 포함됩니다. 또한 한국 정부와 민간 부문의 투자 현황과 경제성, 주요 기업들의 CCUS 기술 접근법을 통해 발전 방향을 제시합니다. 주요 기업으로는 SK이노베이션, 포스코, 롯데케미칼, 삼성엔지니어링, 엑시온그룹, 카본코리아가 포함되며, 그들의 활동과 전략을 분석합니다.

2. CCUS 기술 개요 및 중요성

  • 2-1. CCUS 기술 정의 및 필요성

  • 탄소포집, 이용 및 저장기술(CCUS)은 대기 중의 이산화탄소를 포집하여 땅속에 저장하거나 유용한 물질로 변환하여 제품 생산에 활용하는 기술입니다. 이 기술은 한국 정부의 2050 탄소중립 시나리오에서 중요한 역할을 하며, CCUS 기술의 경제성과 환경 문제에 대한 논의가 활발하게 이루어지고 있습니다.

  • 2-2. 기후 변화와 CCUS 기술의 역할

  • 기후 변화를 유발하는 주요 원인 중 하나는 대기 중의 온실가스 농도가 증가하는 것입니다. 이산화탄소는 온실가스의 91.4%를 차지하지만 대기에서의 비율은 약 0.04%로 매우 낮습니다. 그러나 이산화탄소의 농도가 높아질수록 지구의 기온이 상승하게 되며, 이는 산업화 이후 이산화탄소 농도가 413.2ppm에 달한 것과 관련이 있습니다. CCUS 기술은 이러한 이산화탄소를 줄이는 현실적인 해결책으로, 지속 가능한 에너지 수요를 충족하기 위해 필수적인 기술로 평가받고 있습니다.

  • 2-3. 국제적 기술 동향

  • 전 세계적으로 CCUS 기술에 대한 연구와 투자 추세가 증가하고 있으며, 이는 탄소중립 목표 달성을 위한 글로벌 노력이 반영된 결과입니다. 한국을 포함한 여러 국가에서 CCUS 기술의 경제적 실현 가능성과 환경적 이점을 확보하기 위해 다양한 정책과 전략을 마련하고 있습니다. 그러나 여전히 경제성 문제와 기술적 한계를 극복하기 위한 지속적인 연구와 개발이 필요한 상황입니다.

3. CCUS 기술의 특허와 기술 동향

  • 3-1. CCUS 기술의 특허 출원 현황

  • 선박 CCUS 기술의 특허 출원 현황은 주요 신청자 및 기술별로 나타났습니다. 주요 신청자와 기술 별 출원 수치는 다음과 같습니다. HD KSOE(한국) 5건, HD 현대중공업(한국) 6건, 삼성중공업(한국) 19건, 한화오션(한국) 11건, 엑슨모빌(미국) 11건, KIOST(한국) 16건, 아람코(사우디) 6건, RITE(일본) 5건, 미쓰비시 중공업(일본) 3건, 그리고 최희동(한국) 3건으로 나타났습니다. 포집 기술 분야의 출원 비율은 55%로 가장 높았으며, 다음으로 활용(20%), 저장(15%), 운송(10%) 순으로 Δ기에 있습니다. 또한 파리협정 체결 전후 2014년과 코로나 팬데믹 이후 2020년에는 전체 특허 출원량이 크게 증가하였음을 알 수 있습니다.

  • 3-2. 포집 기술, 활용 기술, 저장 기술의 비율 분석

  • 특허 출원 기술별 비율 분석에서 포집 기술이 전체 출원 중 55%로 가장 높은 비율을 차지하였으며, 활용 기술이 20%, 저장 기술이 15%, 그리고 운송 기술이 10%를 차지하였습니다. 이는 CCUS 기술에 대한 높은 관심과 수요를 반영하며, 특히 포집 기술의 중요성이 부각되고 있습니다.

  • 3-3. 신규 기술 개발 및 상용화 방향

  • 현재 CCUS 기술의 개발 방향으로는 포집 기술이 주목받고 있습니다. 특히 이산화탄소의 회수 과정에서 재사용 가능성을 높이는 다양한 방법들이 연구되고 있으며, 향후 상용화를 위한 시장성과 기술 적합성을 고려한 신기술 개발이 지속적으로 이루어질 것으로 전망됩니다. 예를 들어, Aramco는 내연기관에서 배기가스로부터 이산화탄소를 분리하기 위한 특허를 등록하였으며, 이러한 기술들의 상용화가 CCUS의 실현 가능성을 높일 것으로 기대됩니다.

4. 한국의 CCUS 투자 현황 및 경제성

  • 4-1. 한국 정부의 CCUS 관련 정책 및 목표

  • 한국 정부는 탄소중립 목표 달성을 위해 CCUS 기술의 중요성을 인식하고 관련 정책을 수립하였습니다. 대통령직속 2050 탄소중립녹색성장위원회를 통해 CCUS 산업과 기술 혁신을 추진하고 있으며, CCUS 기술 확보와 신산업 활성화를 위한 방향과 과제를 논의하였습니다. 특히, 2030년까지 온실가스 감축목표 이행을 위한 경로를 설정하고, 경제적 효과 분석 결과 GDP와 고용 증가를 기대하고 있습니다.

  • 4-2. CCUS 기술 경제성 평가

  • CCUS 기술의 경제성은 현재 여러 평가 기준을 통해 분석되고 있습니다. 한국환경연구원에서 수행한 경제적 효과 분석에 따르면, 2030년까지 CCUS 기술이 경제에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 보이며, 포집 비용 절감과 함께 대규모 실증과 민간기업의 참여가 중요하게 다루어지고 있습니다. 특히, 이산화탄소 포집 상용기술 확보와 관련하여, '30년까지 포집 비용을 현재 대비 30% 이상 절감할 수 있는 혁신 기술 개발이 추진되고 있습니다.

  • 4-3. CCUS 기술에 대한 정부 및 민간 투자 동향

  • 한국 정부와 민간 부문 모두 CCUS 기술에 대한 투자를 적극적으로 진행하고 있습니다. 8개 정부출연연구기관과 5개의 관련 기업이 협력하여 CCUS 기술 확보와 산업 활성화를 위한 5대 추진 방향과 12개 과제를 설정하였습니다. 정부는 CCUS 기술 촉진을 위해 정책적 지원을 강화하고 있으며, 민간 기업은 실증 프로젝트 및 기술 개발을 통해 시장 진입을 도모하고 있습니다. CCUS 기술의 경제성을 높이기 위한 다양한 연구 개시와 프로젝트 진행이 필요하다는 점이 부각되고 있습니다.

5. CCUS 기술 우수 기업 소개

  • 5-1. SK이노베이션의 CCUS 접근법

  • SK이노베이션은 한국석유공사의 동해 가스전을 활용하여 CCUS 사업에 대한 국책과제 협약을 체결하였습니다. 이로 인해 SK이노베이션은 탄소포집 기술의 상용화와 함께 CCUS 산업 발전에 기여하고 있습니다.

  • 5-2. 포스코의 저탄소 제철 공정

  • 포스코는 탄소포집기술을 활용하여 저탄소 제철 공정을 구현하겠다고 발표하였습니다. 포스코는 이러한 기술을 통해 탄소배출량을 줄이고, 지속 가능한 철강 생산을 실현하기 위해 노력하고 있습니다.

  • 5-3. 롯데케미칼의 블루수소 생산

  • 롯데케미칼은 화학 공장에서 발생하는 부생수소에서 탄소를 포집하여 블루수소를 생산하겠다고 밝혔습니다. 이는 기존 사업모델과의 시너지를 통해 CCS 사업의 발전을 촉진하는 전략입니다.

  • 5-4. 삼성엔지니어링의 글로벌 CCUS 프로젝트

  • 삼성엔지니어링은 CCUS 기술을 활용한 글로벌 프로젝트에 참여하고 있으며, 이를 통해 국제적인 CCUS 시장에서의 경쟁력을 강화하고 있습니다. 다양한 개발 프로젝트를 통해 탄소 중립 목표 달성에 기여하고 있습니다.

  • 5-5. 엑시온그룹의 카본코리아 인수 및 기술 전략

  • 엑시온그룹은 카본코리아를 인수하여 CCUS 기술 분야에서의 입지를 다지고 있습니다. 카본코리아는 탄소포집 및 활용 기술 분야에서 100여 건 이상의 세계 특허를 보유하고 있으며, 이는 엑시온그룹의 친환경 신사업에 중요한 역할을 할 것입니다. 카본코리아의 CCUS 제품군은 헌재의 기후 소송 판결과 함께 더욱 강력한 추진력을 얻을 것으로 보입니다.

6. 엑시온그룹의 CCUS 기술 상용화 전략

  • 6-1. 사업 전환과 포트폴리오 다각화

  • 엑시온그룹(구 아이에스이커머스)은 2023년 8월 26일 임시 주주총회를 통해 사명을 ‘엑시온그룹’으로 변경하고 전자상거래 사업에서 벗어나 친환경 신사업으로의 전환을 선언하였습니다. 이 변화로 인해 주가는 급등했으며, 이는 구조적인 변화의 효과로 분석되고 있습니다. 또한, 엑시온그룹은 CCUS 기술을 보유한 카본코리아의 영업권을 확보하여 신사업 다각화의 첫 발을 내디뎠습니다.

  • 6-2. 카본코리아 인수 및 기술 통합

  • 엑시온그룹은 CCUS 기술 분야에서 100여 건 이상의 세계 특허를 보유한 카본코리아를 인수하였습니다. 카본코리아는 노르웨이의 탄소포집 기술을 기반으로 설립된 기업으로, 이산화탄소를 포집해 저장하거나 다양한 방식으로 활용하는 기술을 보유하고 있습니다. 이러한 인수는 엑시온그룹의 친환경 기술력 강화와 국내외 CCUS 관련 사업 추진에 중요한 역할을 할 것으로 예상됩니다.

  • 6-3. 헌법재판소 판결과 기후 법안 수혜

  • 헌법재판소는 2023년 8월, 한국 정부의 기후위기 대응을 위한 탄소중립기본법이 헌법에 맞지 않다고 판결하였습니다. 이로 인해 정부는 2026년까지 강화된 기후 대책을 마련해야 하며, 이는 엑시온그룹과 카본코리아에게 탄소포집 사업의 수혜를 가져올 것으로 기대됩니다. 특히 고온가스 배출이 많은 산업군에 대한 CCUS 기술 적용이 더욱 중요해질 것으로 보입니다.

  • 6-4. 친환경 기술 개발 및 상용화 전략

  • 엑시온그룹은 CCUS와 함께 합성 친환경 수지 원재료 제조, 석유화학 제품 가공 및 판매 등의 신규 사업목적을 추가하며 친환경 종합에코·리사이클링 기업으로 성장하고자 하고 있습니다. 이를 위해 생분해성 폴리머 사업 부문을 인수하며, 매출 및 수익성 개선을 목표로 하고 있습니다.

  • 6-5. 투자 확대 및 인력 강화

  • 엑시온그룹은 신사업 추진을 위해 최근 조원동 전 청와대 경제수석을 사내이사로 영입하였으며, 이는 경영진 강화와 전략적 방향성을 확고히 하는데 기여할 것으로 예상됩니다. 또한, 신사업 추진을 위한 자금 조달에도 적극적으로 나서며, 전환사채와 신주인수권부사채 발행 한도를 확대하고 있습니다.

7. 결론

  • 리포트를 통해 한국의 CCUS 기술 투자와 발전 동향을 파악한 결과, CCUS는 탄소중립 목표 달성과 기후 변화 대응을 위해 필수적인 기술로 인식되고 있습니다. 주요 기업들인 SK이노베이션, 포스코, 롯데케미칼, 삼성엔지니어링, 그리고 엑시온그룹은 활발한 기술 개발과 상용화 노력을 통해 한국의 국제 경쟁력을 강화하고 있습니다. 그러나 CCUS의 경제성과 기술적 한계는 여전히 큰 도전 과제입니다. 이를 극복하기 위해서는 지속적인 연구와 정책적 지원이 필수적이며, 더 많은 정부와 기업 간 협력이 필요합니다. 특히 엑시온그룹의 카본코리아 인수는 한국의 CCUS 기술력 강화에 중요한 기폭제가 될 것입니다. 이와 같은 노력이 계속될 때, CCUS 기술의 실제 적용과 발전 가능성이 더욱 높아질 것으로 기대됩니다.

8. 용어집

  • 8-1. SK이노베이션 [회사]

  • 한국석유공사와 협력하여 CCUS 기술을 발전시키고 있으며, 동해 가스전을 활용한 탄소 포집 및 저장 프로젝트를 진행 중입니다.

  • 8-2. 포스코 [회사]

  • 탄소포집 기술을 이용한 저탄소 제철 공정 개발에 힘쓰고 있으며, 블루수소를 생산하여 친환경 철강 산업을 추구하고 있습니다.

  • 8-3. 롯데케미칼 [회사]

  • 화학 공장에서 발생하는 부생수소를 활용해 탄소를 포집하고 블루수소를 생산하는 CCUS 기술을 개발하고 있습니다.

  • 8-4. 삼성엔지니어링 [회사]

  • CCUS 기술을 통해 글로벌 시장에 진출하고 있으며, 다양한 프로젝트를 진행 중입니다.

  • 8-5. 엑시온그룹 [회사]

  • 친환경 신사업으로의 전환을 추진 중이며, 자회사 카본코리아를 통해 CCUS 기술을 상용화하고 있습니다.

  • 8-6. 카본코리아 [회사]

  • 엑시온그룹의 자회사로, CCUS 기술 분야에서 100여 건 이상의 세계 특허를 보유하고 있으며, TRL9 등급을 획득한 기술 성숙도를 자랑합니다.

9. 출처 문서