기후 위기 대응의 새로운 패러다임: DAC 기술과 탄소 제거 크레딧의 중요성

1. 요약

• 기후 변화는 오늘날 인류가 직면한 가장 심각한 위기 중 하나로, 지구의 평균 기온은 산업화 이전에 비해 약 1.2도 상승하였습니다. 이러한 변화는 강력한 이상 기후 현상을 초래하며, 인명과 재산 피해의 위험성을 높이고 있습니다. 농업, 수자원 관리, 생태계 등 다방면에 걸쳐 부정적인 영향을 미치는 기후 변화에 대응하기 위해 탄소 중립의 필요성이 대두되고 있습니다.

• 탄소 중립 목표를 달성하기 위한 핵심 기술 중 하나가 바로 직접공기포집(DAC) 기술입니다. DAC 기술은 대기 중에서 직접 이산화탄소를 포집하여 처리한 후, 이를 산업적으로 활용하는 혁신적인 방법으로, 기존 탄소 포집 기술과 큰 차별점을 지니고 있습니다. 이 기술은 다양한 방식으로 운용되며, 대기 중에서 대량으로 이산화탄소를 제거함으로써 기후 변화 대응에 중요한 역할을 하고 있습니다.

• 본 문서에서는 DAC 기술의 현황과 중요성을 논의하며, 구글과 마이크로소프트의 탄소 제거 크레딧 활용 사례를 통해 이러한 기술들이 실제로 어떻게 적용되고 있는지를 살펴봅니다. 이상의 논의를 바탕으로, DAC 기술이 가져올 미래 방향성과 해결책에 대해 제안하고자 합니다. 이러한 시점에서, DAC는 단순한 기술 혁신을 넘어 지속 가능한 산업 생태계를 구축하는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다.

2. 기후 위기와 탄소중립의 필요성

• 2-1. 기후 변화의 현황

• 현재 기후 변화는 전 세계적으로 심각한 수준에 이르고 있으며, 기온 상승, 극단적인 기후 현상, 해수면 상승 등 다양한 형태로 나타나고 있습니다. 최근 수년간의 데이터를 보면, 지구 평균 기온은 이미 산업화 이전 수준에 비해 약 1.2도 상승했으며, 이는 강력한 이상 기후를 초래하고 있습니다. 예를 들어, 로고를 통해 가장 훌륭하고도 적대적인 요소로 작용하는 한정된 공간에서 발생하는 열파, 폭우, 홍수 등이 빈번하게 발생하고 있고, 이는 인명 피해와 재산 피해를 초래하는 심각한 문제로 이어지고 있습니다. 이러한 정황을 통해 기후 변화가 단순한 환경 문제를 넘어서 경제 및 사회 전반에 걸쳐 심각한 영향을 미치고 있음을 알 수 있습니다.

• 특히 기후 변화는 농업, 수자원 관리, 건강, 생태계 등 다양한 분야에 악영향을 미치고 있습니다. 예를 들어, 가뭄이나 폭우와 같은 극단적인 날씨는 농작물 생산에 직접적인 타격을 주어 식량 불안정을 유발하고, 이는 결국 사회적 불안으로 이어질 수 있습니다. 또한 기온 상승은 질병의 확산에도 영향을 미쳐, 새로운 건강 위기를 초래하는 등의 복합적인 문제를 낳고 있습니다.

• 2-2. 탄소 중립 목표의 배경

• 탄소 중립은 2050년까지 이산화탄소 배출량을 제로로 만드는 것을 목표로 하는 중요한 국제적 이니셔티브입니다. 세계 각국은 기후 변화로 인한 심각한 위험이 고조됨에 따라, 이러한 목표를 설정하게 되었습니다. 특히, 파리협정의 채택은 국가 간의 탄소 배출 감축을 위한 첫 걸음이었습니다. 이 협정은 세계 평균 기온 상승을 2도 이하로 제한하고, 가능한 한 1.5도 이하로 억제하는 것을 목표로 하고 있습니다.

• 탄소 중립 목표의 설정은 단순히 환경 보호 차원뿐만 아니라, 지속 가능한 경제적 성장과 기술 발전을 위한 필요 전략으로도 볼 수 있습니다. 예를 들어, 직접공기포집(DAC) 기술과 같은 혁신적인 기술들은 탄소를 제거하고 이를 경제적 가치로 전환함으로써, 기업의 수익성 향상에 기여할 수 있습니다. 이러한 노력은 환경 보호와 더불어 새로운 산업 생태계를 조성하는 데 필수적입니다. 따라서, 정부와 기업은 적극적으로 탄소 중립 목표 달성을 위한 투자와 연구개발에 나서야 하며, 이는 장기적으로 지속 가능한 사회를 구축하는 데 중요한 역할을 할 것입니다.

3. DAC 기술의 발전과 중요성

• 3-1. DAC 기술이란?

• DAC(Direct Air Capture) 기술은 대기 중에서 이산화탄소(CO2)를 직접 포집하여 이를 처리하고 활용하는 혁신적인 기술입니다. 기존의 탄소 포집 기술인 CCUS(Carbon Capture, Utilization, Storage)는 주로 특정 산업의 폐기물 배출 지점에서 이산화탄소를 포집하는 반면, DAC는 대기 중에서 이산화탄소를 대량으로 포집할 수 있는 것이 큰 차이점입니다. 이를 통해 DAC는 이미 대기 중에 존재하는 이산화탄소를 제거함으로써 기후 변화 대응에 중요한 역할을 할 수 있습니다. DAC 기술은 일반적으로 두 가지 방식으로 운영됩니다. 첫 번째는 흡착제를 이용한 필터 방식으로, 공기 중의 이산화탄소를 특정 필터를 통해 선택적으로 염색하여 포집합니다. 두 번째는 화학적 흡수 방식으로, 공기를 강제로 흡입한 후 화학반응을 통해 이산화탄소를 흡수하는 기술입니다. 이렇게 포집한 이산화탄소는 압축, 저장되거나 다양한 산업 용도로 재활용될 수 있습니다. 이를 통해 DAC 기술은 지속 가능한 항공유, 콘크리트, 플라스틱 등으로 변환되는 가능성을 가지고 있습니다.

• 3-2. DAC 기술의 적용 사례 및 효과 분석

• DAC 기술은 여러 곳에서 활용되고 있으며, 특히 미국, 캐나다, 유럽 등에서 활발한 연구 및 개발이 진행 중입니다. 현재 전 세계적으로 최소 18개의 DAC 시설이 운영되고 있으며, 이들 중 일부는 클라임웍스(Climeworks)와 같은 스타트업이 운영하는 공장입니다. 클라임웍스의 '오르카' DAC 시설은 연간 최대 3만6000톤의 이산화탄소를 포집할 수 있는 능력을 가지고 있습니다. DAC 기술의 가장 큰 특징은 대기 중에서의 탄소 포집 그 자체에 있다는 점입니다. 이 기술은 기후 변화에 대한 직접적인 해결책을 제공하며, 탄소 중립 목표 달성을 위한 중요한 수단으로 자리 잡고 있습니다. 예를 들어, 미국 정부는 2021년 인프라법 및 인플레이션 감축법을 통해 DAC 기술에 대규모 자금을 지원하며, 향후 10년 내에 DAC의 비용이 톤당 100달러 이하로 떨어지기를 목표로 하고 있습니다. DAC 기술은 정부나 대형 기업뿐만 아니라 작은 스타트업에게도 기회를 제공합니다. 구글과 마이크로소프트 같은 대형 기술기업들이 DAC 프로젝트에 투자하고 있으며, 이는 기술 발전과 더불어 대규모 탄소 포집을 위한 산업적 기반을 다지는 데 중요한 역할을 하고 있습니다. 이러한 기업들의 투자는 DAC 기술이 단순한 아이디어를 넘어 상용화될 수 있는 기반을 마련해주고 있습니다.

4. 구글과 마이크로소프트의 탄소 제거 크레딧 사례

• 4-1. 구글과 마이크로소프트의 투자 및 계약

• 구글과 마이크로소프트는 최근 몇 년 동안 기후 위기 대응을 위한 다양한 이니셔티브를 추진해 왔습니다. 특히, 이들은 대기 중 이산화탄소를 효과적으로 제거하는 직접공기포집(DAC) 기술을 사용하여 탄소 제거 크레딧을 구매하고 있습니다. 이러한 크레딧은 특정 프로젝트에서 실제로 이산화탄소를 제거하는 데 기여한 만큼의 '상쇄'를 의미합니다. 마이크로소프트는 옥시덴털 페트롤리움과 계약을 맺고 향후 6년 동안 50만 개의 탄소 제거 크레딧을 구매하기로 했습니다. 이 계약은 탄소 크레딧 역사상 최대 규모의 거래로 알려져 있으며, 마이크로소프트는 이를 통해 자사의 탄소 배출량을 상쇄할 수 있게 됩니다.

• 또한, 마이크로소프트의 첫 번째 DAC 프로젝트는 서부 텍사스에 위치하고 있으며, 이 시설은 세계 최대 규모의 DAC 공장으로 내년부터 본격 가동될 예정입니다. 이 계약은 수억 달러 상당으로 추정되며, 해당 탄소 크레딧은 약 1, 000달러의 시장 가격보다 더 저렴하게 판매될 가능성이 높다고 전해집니다. 반면 구글은 자체 탄소 배출량 증가를 우려해 탄소 크레딧 구매를 줄이고, 대신 자사의 운영 방식이 탄소 중립으로 간주되는 것을 포기하겠다고 발표하였습니다.

• 4-2. DAC 프로젝트의 실제 적용 사례

• DAC 기술의 한 예로, 스위스의 탄소 제거 스타트업 클라임웍스가 운영하는 '맘모스 프로젝트'가 있습니다. 이 프로젝트는 아이슬란드에 위치한 DAC 공장으로, 연간 최대 3만 6, 000톤의 탄소를 포집할 수 있을 것으로 예상됩니다. 이 시설은 에너지 집약적인 구조로 설계되었으며, 청정한 지열 에너지를 활용해 운영됩니다. 클라임웍스는 이 외에도 노르웨이, 케냐, 캐나다 등에서도 DAC 사업을 진행하고 있으며, 대기 중 이산화탄소를 직접 포집하여 지하에 안전하게 저장하는 방식을 채택하고 있습니다.

• 구글과 마이크로소프트는 이러한 DAC 프로젝트에 적극적으로 투자하고 있으며, 이는 이들 기업의 지속 가능성 목표와 맞물려 있습니다. 예를 들어, 구글은 2022년 탄소 제거 시장을 지원하기 위해 2억 달러를 기부하고, 향후 참인더스트리얼 및 리토스 카본, 카본 캡처와 같은 기업으로부터 6만 2, 500톤의 크레딧을 계약한 바 있습니다. 이처럼 두 대기업은 DAC 기술을 통해 단순한 탄소 중립을 넘어, 더 지속 가능한 미래를 위한 혁신적인 해결책을 모색하고 있습니다.

5. DAC 산업의 미래 방향 및 해결책 제안

• 5-1. DAC 기술의 향후 발전 방향

• 직접공기포집(DAC) 기술은 현재 기후 위기 대응의 중요한 축을 차지하고 있으며, 향후 더욱 발전할 것으로 예상됩니다. DAC는 대기 중에서 직접 이산화탄소를 제거하는 기술로, 기존의 탄소 포집 및 저장(CCS) 방식과는 달리 공기에서 직접 탄소를 추출하는 혁신적인 접근 방식입니다. 이 기술이 널리 채택되기 위해서는 몇 가지 핵심 발전 방향을 설정해야 합니다. 첫째로, 기술 혁신이 필요합니다. 현재 DAC 기술은 높은 에너지 소모와 비용 문제를 안고 있습니다. 한 보고서에 따르면, 현재 클라임웍스의 맘모스 DAC 시설에서 1톤의 탄소를 제거하는 데 드는 비용은 약 1, 000달러로 추산됩니다. 이를 15년 내에 200~300달러로 줄이는 것이 주요 과제가 될 것입니다. 에너지 효율성을 높이고 운영 비용을 절감할 수 있는 신기술 개발이 필요합니다. 둘째로, 시장 수요의 확대가 필요합니다. DAC 기술의 발전은 단순한 기술 혁신을 넘어 시장 내 수요가 증가하면서 이루어질 것입니다. 기업들이 탄소 중립 목표를 설정하고 이를 달성하기 위해 DAC 크레딧을 구매해야 하는 이유가 중요해집니다. 마이크로소프트와 구글과 같은 대형 기술기업들이 DAC 프로젝트에 대한 투자를 확대함으로써 생길 수 있는 새로운 시장 기회는 DAC 기술의 발전 방향을 제시합니다. 셋째로, 다양한 응용 사례의 개발이 필요합니다. DAC 기술의 성장은 다양한 산업 분야에서의 응용 가능성을 통해 극대화될 수 있습니다. 예를 들어, 건설 산업이나 석유 산업과의 협업을 통해 DAC 기술이 탄소 문제 해결에 기여할 수 있는 다양한 방안을 모색해야 합니다. 실제로 옥시덴털은 DAC를 통해 포집한 탄소를 석유 시추에 재활용할 계획을 세우고 있어, 이러한 시너지 효과가 산업 발전에 기여할 수 있습니다.

• 5-2. 기술 확산을 위한 정책 제안

• DAC 기술이 성공적으로 확산되기 위해서는 정책적 지원이 필수적입니다. 현재 DAC 기술의 고비용, 에너지 소모 등의 이슈를 해결하기 위해서는 정부와 기업이 협력하는 정책이 필요합니다. 첫째로, 정부의 재정적 지원이 필요합니다. DAC 기술의 초기 투자 비용을 낮추기 위해서는 정부가 보조금이나 세금 인센티브를 제공할 필요가 있습니다. 이는 기업들이 기술 개발 및 상용화에 앞장설 수 있도록 동기를 부여할 것입니다. 미국 내에서는 조 바이든 행정부가 DAC 관련 인프라 및 연구 지원을 하고 있으며, 이를 지속적으로 확대할 필요가 있습니다. 둘째로, 규제 완화와 연구 개발 촉진을 위한 법적 프레임워크의 마련이 필요합니다. DAC 기술이 금융 지원을 받기 위해서는 명확한 규제 체계가 필요합니다. 이를 통해 기업들이 기술 개발 및 상용화 과정에서의 불확실성을 줄일 수 있습니다. 또한, DAC 기술에 대한 연구 개발을 촉진하기 위한 과학적 기반이 제공되어야 합니다. 셋째로, 국제 협력의 필요성이 강조됩니다. DAC 기술은 단일 국가 내에서만 해결할 수 없는 글로벌 이슈입니다. 따라서 각국이 협력하여 경험과 데이터를 공유하고, DAC 기술의 표준화와 국제적 활용 방안을 마련하는 것이 중요합니다. 이러한 협력이 이루어질 경우, DAC 기술의 국제적 확산과 수용이 촉진될 것입니다. 결과적으로, DAC 산업의 발전은 정부의 정책적 지원과 함께 대규모 기업의 투자가 이루어질 때 더욱 가속화될 수 있으며, 이는 기후 변화 대응의 중요한 수단으로 자리 잡을 것입니다.

결론

• DAC 기술과 탄소 제거 크레딧은 기후 변화 대응의 핵심적인 요소로 자리 잡았습니다. 이 기술들은 단순히 탄소를 줄이는 것을 넘어서, 경제적인 기회를 창출하고 지속 가능한 미래를 만들어가는 데 기여할 가능성이 큽니다. 특히, 구글과 마이크로소프트와 같은 대기업들이 DAC 프로젝트에 투자함으로써 기술의 상용화가 가속화되고 있습니다.

• 향후 정부와 기업의 협력이 더욱 중요해질 것으로 보이며, DAC 기술의 효과적인 활용을 위해서는 정책적 지원과 지속적인 연구 개발이 필요합니다. DAC 기술이 성공적으로 발전하고 확산되기 위해서는 비용 절감과 에너지 효율성 향상, 그리고 다양한 산업 분야와의 협업이 필수적입니다.

• 결론적으로, DAC는 기후 변화 문제를 해결할 수 있는 혁신적이고 지속 가능한 솔루션으로서 더 많은 관심과 지원을 받을 자격이 있습니다. 앞으로의 연구와 정책 지원이 이러한 기술의 발전 속도를 높이고, 지속 가능한 사회로 나아가는 길에 기여할 것으로 기대됩니다.

용어집

• 직접공기포집(DAC) [기술]: 대기 중에서 이산화탄소를 직접 포집하여 처리하고 활용하는 혁신적인 기술로, 기존의 탄소 포집 기술과 차별화된 방식으로 대량의 이산화탄소를 제거할 수 있음.

• 탄소 제거 크레딧 [경제적 개념]: 특정 프로젝트에서 실제로 이산화탄소를 제거하는 만큼의 '상쇄'를 의미하며, 기업들이 탄소 중립 목표 달성을 위해 구매하는 크레딧.

• CCUS [기술]: 탄소 포집, 활용 및 저장(Carbon Capture, Utilization, Storage)의 약자로, 주로 특정 산업의 폐기물에서 이산화탄소를 포집하는 기술을 의미함.

• 파리협정 [국제 협정]: 세계 평균 기온 상승을 2도 이하로 제한하고, 가능한 한 1.5도 이하로 억제하기 위한 국제적인 약속으로, 탄소 중립 목표 설정의 기초가 됨.

• 클라임웍스 [기업]: DAC 기술을 활용한 탄소 제거 스타트업으로, 이산화탄소를 포집하여 처리하는 공장을 운영하고 있음.

• 인플레이션 감축법 [법률]: 미국 정부가 탄소 포집 기술, 특히 DAC에 대한 대규모 자금을 지원하기 위한 법안으로, 기후 변화 대응의 일환으로 추진됨.

출처 문서

• 미 에너지부, 텍사스루〮이지애나주 DAC 허브에 12억 달러 지원https://dream.kotra.or.kr/user/extra/kotranews/bbs/linkView/jsp/Page.do?dataIdx=205168
• 탄소 제거 크레딧으로 급성장하는 직접탄소포집(DAC) 산업 | GS칼텍스 미디어허브https://gscaltexmediahub.com/energy/energy-column/carbon-credit-dac/
• 구글·MS가 공들이는 新산업…공기 중 탄소 포집 | 한국경제https://www.hankyung.com/article/202407129266i