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탄소 포집, 기후 변화의 해법 가능?

일반 리포트 2025년 01월 03일
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  • 기후 변화가 전 세계를 위협하는 오늘날, 탄소 포집 기술(CCUS, Carbon Capture, Utilization and Storage)이 새로운 해법으로 부각되고 있습니다. 이 리포트는 CCUS 기술의 현재 상황과 향후 가능성을 심층적으로 탐구하며, 이산화탄소를 효과적으로 관리하고 탄소 중립 목표를 달성하기 위한 다양한 접근법을 제시합니다. 여러분은 이 글을 통해 CCUS의 정의와 기술적 발전, 도전 과제를 이해하고, 실제 기업 사례를 통해 이 기술이 어떻게 구현되고 있는지 실마리를 발견하게 될 것입니다. 기후 변화 대응의 열쇠를 쥔 CCUS에 대한 인사이트를 얻고, 그에 따른 기대와 성과를 함께 고민해 보시기 바랍니다.

탄소 포집 기술, 기후 변화 해결의 첫걸음일까?

  • 탄소 포집 기술의 정의는 무엇일까요?

  • 탄소 포집 기술, 또는 CCUS(탄소 포집, 활용 및 저장)는 이산화탄소를 포집하여 저장하거나 재사용하는 혁신적인 기술이에요. 온실가스의 주범인 이산화탄소를 줄이는 데 필수적인 접근 방법으로, 주로 발전소나 산업 공정에서 활용되고 있어요. 이 기술은 연소 전, 중, 후로 구분되며, 각 단계에서 최적의 방법을 찾아 적용해야 해요.

  • 왜 탄소 중립과 CCUS가 필요할까요?

  • 탄소 중립 목표 달성을 위해 CCUS 기술은 정말 중요해요. 기후 변화에 대응하기 위해서는 이 기술이 필수적이며, 국제 에너지 기구(IEA)의 예측에 의하면 2050년까지 이산화탄소 감축의 14%가 CCUS를 통해 이루어질 것이라고 해요. 그러나 초기 투자 비용이 높고 적절한 저장 공간이 부족하다는 점은 민간 기업에는 큰 고민거리일 수 있어요.

  • CCUS 기술의 주요 단계는 무엇인가요?

  • CCUS 기술은 네 가지 주요 단계로 나누어져 있어요: 1. 탄소 포집 기술 (Carbon Capture) - 산업별 최적화된 기술 적용이 필수적이에요; 2. 탄소 수송 기술 (Carbon Transportation) - 선박이나 파이프라인 등을 이용하여 탄소를 수송해요; 3. 탄소 저장 기술 (Carbon Storage) - 대기 중으로 방출되지 않도록 지하 또는 해저에 저장해요; 4. 탄소 활용 기술 (Carbon Utilization) - 포집된 이산화탄소를 시장 가치 있는 제품으로 전환하는 과정이에요.

탄소 포집 기술: 기후 변화의 해법이 될 수 있을까?

  • 연소 전 탄소 포집, 어떤 걸까요?

  • 연소 전 탄소 포집 기술은 화석 연료가 연소하기 전에 이산화탄소(CO2)를 포집하는 과정으로, 주로 통합 가스화 복합 발전 플랜트에서 사용되는 방법이에요. 이 과정은 화석 연료를 분해하여 수소와 CO2의 가스 혼합물로 변환한 후, CO2를 원료에서 직접 포집하여 연소 중 대기로의 CO2 배출을 줄이는 데 기여한답니다. 예를 들어, 천연 가스는 화학 반응을 통해 수소와 CO2로 변환되고, 이후 CO2는 다른 산업 공정에서 보관되거나 활용됩니다.

  • 연소 중 탄소 포집, 어떻게 이루어질까요?

  • 연소 중 탄소 포집은 연소 과정에서 발생하는 배기가스에서 CO2를 포집하는 방법이에요. 이 과정에서는 일반적으로 용제나 흡착제를 사용해 배기가스에서 CO2를 분리하게 되죠. 그 후, 진공을 적용하여 포집된 CO2를 용제에서 제거하는 ‘스트리핑’ 공정을 통해 최종적으로 CO2를 포집하게 된답니다. 이는 기존 연소 과정에서 발생하는 CO2 배출량을 감소시킬 수 있는 효과적인 방법으로 매우 주목받고 있어요.

  • 연소 후 탄소 포집, 어떤 이점이 있을까요?

  • 연소 후 탄소 포집 공정은 산업에서 발생하는 배기가스에서 CO2를 포집하여 별도로 저장하는 방법이에요. 이 과정에서는 포집한 CO2를 추가적으로 저장하거나 활용할 여지가 많답니다. CO2가 배출된 후 재사용하기 위한 저장 과정이 포함되며, 주로 흡착제를 통해 CO2를 포집한 후 진공을 사용해 효율적으로 분리되게 돼요.

  • 직접 공기 탄소 포집(DAC), 흥미로운 기술!

  • 직접 공기 탄소 포집(DAC) 기술은 대기 중에서 직접 이산화탄소를 포집하는 최신 기술이에요. 주로 고체 흡착제나 흡수제를 사용해 이루어지며, 대기에서 CO2를 포집한 후 진공 과정이나 열을 이용해 CO2를 방출하게 되죠. DAC 기술은 주변 공기에서 직접 CO2를 농축하고 포집할 수 있어 환경문제 해결에 매우 유용하게 활용될 수 있답니다.

탄소 포집 및 저장의 혁신적인 기술 발전, 기후 변화의 해법이 될 수 있을까?

  • 탄소 수송 기술, 어떻게 진행될까요?

  • 탄소 수송 기술은 이산화탄소를 안전하게 포집한 후, 저장소까지 운송하는 핵심적인 과정이에요. 다양한 경로와 방법이 개발됨에 따라 CCUS 기술의 채택이 증가하고 있답니다. 일반적으로 탄소 수송은 고압의 액체 상태로 파이프라인을 통해 이루어지는데, 이 기술이 발전할수록 더 안전하고 효율적인 운송이 가능해지는 거죠.

  • 전문가들이 말하는 탄소 저장 기술의 중요성은?

  • 탄소 저장 기술은 대기 중에 포집된 이산화탄소를 안전하게 보관하는 방법을 포함해요. CCS 기술을 통해 제철 및 화력 발전 과정에서 발생하는 탄소를 수집한 뒤, 고갈된 유전이나 가스전 등 여러 방식으로 장기간 저장할 수 있답니다. 예를 들어, 한국의 동해가스전 저장소 개발이 진행되고 있지만, 연간 저장 가능량이 40만 톤으로 매년 발생하는 1억 톤의 탄소 배출량에 비해 부족한 상황이에요. 때문에 많은 기업들이 해외 탄소 저장소를 확보하기 위해 부단히 노력하고 있죠.

  • 탄소 활용 기술, 지속 가능한 미래의 열쇠일까요?

  • 탄소 활용 기술은 포집된 이산화탄소를 다른 화학 원료나 에너지로 변환하는 방법을 말해요. 이러한 CCU 기술은 탄소 중립 목표 달성에 필수적이며, 이산화탄소를 연료 또는 화학 원료로 변환하여 환경적인 부담을 덜어줄 수 있습니다. 포스코는 인도네시아의 고갈된 유전 및 가스전에서 탄소를 저장하는 사업을 통해 탄소 포집 및 저장 능력을 더욱 강화하고 있는데요, 이는 탄소 활용 기술의 좋은 사례라고 할 수 있어요.

국내외 CCUS 기술의 적용 사례: 기후 변화 대응의 전사

  • 왜 LG화학의 메탄건식개질 기술이 주목받고 있을까요?

  • LG화학은 메탄건식개질 기술을 통해 탄소 포집 기술을 효율적으로 활용하고 있어요. 이 기술은 기존의 제철 방식에서 발생하는 이산화탄소를 포집하여, 환경 문제를 해결하는 데 기여하고 있다는 점에서 큰 의미를 지니고 있어요. 이러한 접근 방식을 통해 탄소 배출량을 줄일 수 있는 가능성을 모색하고 있답니다.

  • 포스코의 탄소 포집 및 저장 사업, 어떻게 진행되고 있나요?

  • 포스코는 탄소 포집 및 저장 사업을 활성화하기 위해 인도네시아 국영가스공사인 페르타미나와 협력하고 있어요. 이 사업의 일환으로 찔레곤에 위치한 크라카타우 포스코에서 50~250㎞ 떨어진 해상 고갈 유전과 가스전을 활용해 이산화탄소를 저장할 계획인 거죠. 포스코는 2030년부터 이산화탄소를 폐유전 및 가스전에 보관하는 실증사업이 가능할 것으로 기대하고 있어요. 그러나 현재 한국에서는 이산화탄소 저장 공간이 부족하여 탄소포집 기술의 활용이 제한적이고, 한국석유공사가 동해가스전 저장소를 개발 중이지만 연간 40만 t의 탄소만을 저장할 수 있어 부족한 상황이에요.

  • 국제 에너지 기구(IEA)가 말하는 CCUS의 미래는 어떤가요?

  • 국제 에너지 기구(IEA)가 2050년까지 이산화탄소 감축량의 14%를 CCUS가 차지할 것이라고 전망했답니다. CCUS 기술은 탄소중립 달성을 위한 중요한 기술로 평가되고 있으며, 이는 장기적으로 기후 변화 완화에 기여할 것으로 예상돼요. 하지만 이 기술을 상용화하는 데는 높은 초기 투자비와 정책적 지원이 필수적이라는 점도 간과할 수 없어요.

탄소 포집 기술의 도전과 한계: 기후 변화 해법을 찾아서

  • 투자 비용과 기술 발전의 한계

  • 탄소 포집 기술인 CCUS(탄소 포집, 활용 및 저장)의 상용화에는 어떤 도전들이 있을까요? 상당한 초기 투자 비용이 요구되며, 기술이 성숙한 한국에서도 단기간 내 활용하기 위한 인프라 구축이 필수적입니다. 특히, 철강업계의 연간 탄소 배출량이 1억 톤에 이르는 현실에서, 필요한 저장 용량 확보를 위해 막대한 자본이 필요하답니다. 현재 한국석유공사가 동해가스전 저수지를 개발 중이지만, 저장량은 연간 40만 톤으로, 요구되는 탄소 배출량 미달입니다. 이 문제는 우리에게 중요한 과제를 안겨주고 있습니다.

  • 수송 및 저장 공간 부족 문제

  • 기후 변화에 대응하기 위해 탄소 포집과 저장 기술이 필수적인데, 어떻게 충분한 저장 공간을 확보할 수 있을까요? 하지만 한국 지리적 한계로 인해 이산화탄소 저장 공간이 부족하답니다. 탄소 포집 후 고갈된 유전 및 가스전 등에 저장할 수 있는 기회가 있음에도 불구하고, 국내 저장 공간이 매우 부족하니, 문제 해결을 위해 해외 저장소 확보가 urgent한 상황입니다.

  • 정책적 지원의 필요성

  • 탄소 포집 기술이 국내에서 상용화되기 위해서는 어떤 형태의 지원이 필요할까요? 정부와 민간 기업 간 협력이 필수적입니다. 정책적 지원이 없으면 재정적 투자 및 인센티브가 부족하여 기술 개발 및 상용화가 지연될 수 있습니다. 이에 따라 규제 완화 및 지원 정책이 절실하니, 적극적인 논의가 필요합니다.

마무리

  • 리포트를 통해 CCUS 기술이 기후 변화 대응에 매우 중요한 역할을 할 수 있다는 점이 강조되었습니다. 특히 CCUS는 탄소중립 목표 달성을 위하여 필수적인 기술로 자리 잡고 있으며, 이산화탄소를 포집하고 관리하는 방법을 제시합니다. 그러나 여전히 높은 초기 투자 비용과 저장 공간의 부족 등 여러 도전 과제가 존재하는 상황입니다. 한국석유공사의 동해가스전 저장소 개발이 진행 중인 것처럼, 민간 기업과 정부 간의 협력은 필수적이며, 이를 통해 기술 상용화가 이루어져야 합니다. CCUS의 발전 방향은 기후 변화 문제 해결에 크게 기여할 것이며, 앞으로 많은 연구와 글로벌 협력이 필요합니다. 그럼 여러분은 CCUS 기술을 통해 어떤 긍정적인 변화를 기대할 수 있을지, 그리고 이를 어떻게 산업적으로 활용할 수 있을지를 고민해 보시길 바랍니다.

용어집

  • CCUS [기술]: CCUS는 Carbon Capture, Utilization and Storage의 약자로, 이산화탄소를 포집하고 활용하거나 저장하는 기술입니다. 이 기술은 탄소중립을 위한 필수 기술로 여겨지며, 여러 산업에서의 적용 가능성이 높습니다. CCUS 기술은 기후 변화 완화에 기여할 수 있는 중요한 해결책으로 자리잡고 있습니다.

출처 문서