DAC 기술의 발전과 탄소중립 목표 달성을 위한 필수 전략

1. 요약

• 최근 세계는 기후 변화의 심각성에 직면하고 있으며, 이러한 문제를 해결하기 위한 효과적인 방안으로 '직접공기포집(DAC) 기술'이 주목받고 있습니다. 이 기술은 대기 중의 이산화탄소를 직접 제거하는 첨단 기술로, 탄소중립 목표 달성을 위한 필수 전략으로 인식되고 있습니다. 특히, 기후 변화로 인한 재난이 빈발함에 따라 각국 정부와 대기업들은 DAC 기술에 상당한 투자를 확대하고 있으며, 미국 정부는 이 기술의 연구 및 개발을 위한 예산을 증액하고 다양한 지원 방안을 모색하고 있습니다.

• 미국 정부는 직접공기포집 기술을 발전시키기 위해 대규모 투자를 수행하고 있으며, 텍사스주와 루이지애나주에서 진행되는 두 개의 DAC 허브 프로젝트에 각각 12억 달러를 지원하는 등 실질적인 조치를 취하고 있습니다. 이와 함께, 대기업들도 직접공기포집 기술에 대한 투자를 적극적으로 늘리고 있으며, 마이크로소프트와 구글 같은 기업은 탄소 제거 크레딧을 구매하고DAC 프로젝트에 참여함으로써 기술의 상용화를 가속화하고 있습니다.

• DAC 기술은 다양한 산업에서 탄소 배출을 줄이기 위한 좋은 기회를 제공하며, 대기 중의 이산화탄소 양을 충분히 줄일 가능성이 있는 방법으로 인식되고 있습니다. 그러나 이 기술은 상용화에 있어 높은 비용과 에너지를 소모하는 문제를 안고 있어, 지속적인 연구 개발과 정책적 지원이 필요합니다. 이러한 배경 속에서 DAC 기술의 발전 현황, 투자 동향 및 정부 지원 방안에 대한 분석은 그 진행 방향을 명확히 하는 데 필수적입니다.

2. 기후 변화의 심각성과 탄소중립 필요성

• 2-1. 전 세계 기후 변화 현황 및 그 영향

• 최근 몇 년 동안 기후 변화는 전 세계적으로 심각한 문제로 대두되고 있습니다. 특히, 2021년부터 2023년까지 이어진 폭염, 홍수, 가뭄 등의 극단적인 기상 현상은 인간의 삶과 생태계에 직접적인 영향을 미치고 있습니다. 인간 활동에 의해 증가한 온실가스는 지구의 평균 온도를 상승시키고 있으며, 이는 해수면 상승, 자연재해의 빈도 증가, 식량 안보의 위협 등을 초래하고 있습니다.

• 국제연합(UN)의 기후 변화 관련 보고서에 따르면, 기후 변화가 지속되는 경우 2030년까지 지구 온도가 산업화 이전보다 1.5도 이상 상승할 확률이 50% 이상이라고 전망하고 있습니다. 이는 통제되지 않은 온실가스 배출로 인해 발생할 수 있는 여러 가지 재앙적 결과를 초래할 수 있습니다. 예를 들어, 생물 다양성이 줄어들고, 많은 지역에서 물 부족 현상이 심화될 수 있으며, 이는 사회적 불안과 경제적 손실로 연결될 수 있습니다.

• 2-2. 탄소중립 정의 및 목표 설정

• 탄소중립(Carbon Neutrality)은 특정 기간 내에 이산화탄소 등 온실가스의 배출량을 줄이고, 남은 배출량을 다른 방법으로 상쇄하여 결국 순 배출량을 '0'으로 만드는 것을 의미합니다. 이는 지구 온난화의 주요 원인인 온실가스 배출을 줄이기 위한 필수적인 목표로 여겨집니다.

• 각국은 기후 변화 대응의 일환으로 2050년까지 탄소 중립 목표를 설정하고, 이를 달성하기 위한 구체적인 로드맵을 마련하고 있습니다. 예를 들어, 미국은 2021년 '인프라법'과 '인플레이션감축법'을 통해 기후 대응을 위한 다양한 정책을 수립하였으며, 탄소 배출 감축을 위한 새로운 기술로 직접공기포집(DAC) 기술을 주목하고 있습니다. 이러한 노력이 2050년까지 이산화탄소 배출량을 제로로 만들기 위한 글로벌 협의와 맞물려 진행되고 있습니다.

3. DAC 기술의 중요성과 발전 현황

• 3-1. 직접공기포집(DAC) 기술의 원리 및 작동 방식

• 직접공기포집(DAC, Direct Air Capture) 기술은 대기 중의 이산화탄소를 직접적으로 제거하는 혁신적인 기술입니다. 이 기술의 기본 원리는 대기 중에 존재하는 CO₂를 흡착제로 흡수하여, 이를 후속 과정에서 고체나 액체 형태로 변환한 후 안전하게 저장하는 것입니다. DAC 시설은 일반적으로 여러 단계로 구성되어 있으며, 첫 번째 단계는 공기를 흡입하여 이산화탄소를 분리하는 것입니다. 이 과정에서는 다양한 흡착제를 사용할 수 있으며, 주로 화학적 반응이나 물리적 과정을 통해 이산화탄소를 선택적으로 포착합니다. 이후 탄소는 고온에서 열을 가하여 재생할 수 있으며, 이 과정에서 포착된 CO₂는 압축되어 지하의 안전한 저장소(예: 빈 유전)로 이송됩니다.

• DAC의 가장 큰 장점은 대기 중의 이산화탄소를 제거하여 탄소 중립을 실현할 수 있다는 점입니다. 특히 기후 변화 문제 해결을 위한 중요한 수단으로 주목받고 있으며, 다양한 산업에서 발생하는 탄소 배출을 보완할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 하지만 현재 DAC 기술의 상용화는 고비용과 높은 에너지 소비가 문제로 지적되고 있으며, 이를 극복하기 위한 다양한 연구와 개발이 필요합니다.

• 3-2. DAC 산업의 성장 배경

• DAC 산업은 기후 변화의 심각성이 증가하면서 주목받기 시작했습니다. 세계적으로 산업 확장과 도시화가 가속화되면서 이산화탄소의 배출량도 증가하고 있는 상황에서, DAC 기술은 대기 중의 CO₂ 농도를 줄이는 효과적인 방법으로 인식되고 있습니다. 특히, 미국과 유럽 등에서는 탄소 중립 목표를 달성하기 위해 DAC와 같은 탄소 포집 기술의 개발을 적극 지원하고 있으며, 이와 관련된 정부 정책과 재정 지원이 이루어지고 있습니다.

• 최근 DAC 산업의 성장은 대형 기술 기업들의 적극적인 투자에 의해 가속화되고 있습니다. 예를 들어, 마이크로소프트와 구글과 같은 기업들은 직접 탄소 제거 크레딧 구매를 통해 DAC 프로젝트에 참여하고 있으며, 이로 인해 DAC 기술의 상용화가 더욱 빨라질 것으로 기대됩니다. 블룸버그 NEF에 따르면, DAC 기술을 포함한 탄소 제거 솔루션의 시장 규모는 향후 10년 내에 1조 달러에 이를 것으로 보이며, 이는 기후 변화 완화를 위한 글로벌 노력의 일환으로 이해할 수 있습니다.

• 이와 더불어 DAC 시설의 효율성과 생산성을 향상시키기 위한 기술 개발도 중요한 과제로 떠오르고 있습니다. 엔지니어링과 기술 혁신을 통해 DAC의 운영 비용을 절감하고, 대표적인 DAC 스타트업인 클라임웍스의 경우, 아이슬란드의 지열 에너지를 활용하여 운영 효율성을 높이고 있습니다. 이러한 사례는 DAC 기술이 한층 더 발전할 수 있다는 가능성을 보여줍니다.

4. 미국 정부의 투자와 지원 전략

• 4-1. 미 에너지부의 DAC 프로젝트 지원 사례

• 미국 에너지부(Department of Energy, DOE)는 최근 탄소 중립 달성을 위한 필수 기술로 주목받고 있는 직접공기포집(Direct Air Capture, DAC) 기술에 대해 대규모 투자를 단행하고 있습니다. 특히, 텍사스주와 루이지애나주에 위치한 DAC 허브 프로젝트에 각각 12억 달러를 지원하기로 발표하며 DAC 기술 육성을 위한 강력한 의지를 표명했습니다. 이 지원은 인프라법(IIJA)에 의거하여 이루어진 첫 번째 투자로, 총 35억 달러의 예산 중 상당 부분이 할당됩니다.

• 이번에 지원된 두 프로젝트는 '프로젝트 사이프레스(Project Cypress)'와 '사우스 텍사스 DAC'입니다. 이들 프로젝트는 각각 스위스의 클라임웍스(Climeworks)와 미국의 원포인트파이브(1PointFive) 등 여러 기업들이 협력하여 운영되며, 이산화탄소 제거량은 휘발유 자동차 약 46만 대의 탄소 배출량을 상쇄하는 수준에 이를 것으로 전망됩니다. 이러한 대규모 프로젝트가 운영되면 DAC 기술의 상용화와 더불어 탄소 배출 저감에도 큰 기여를 할 것으로 기대됩니다.

• 또한, 2024년부터 자금 지원이 필요한 추가 DAC 프로젝트를 발굴하여 지원할 계획이며, 초기 DAC 프로젝트를 위해 약 1억 달러를 지원할 예정입니다. 이 과정에서 DOE는 DAC 기술에 대한 연구 및 개발을 지속적으로 지원하며, 2030년까지 DAC의 연간 포집량을 기가톤(10억 톤) 수준으로 높이는데 기여할 것입니다.

• 4-2. 기후 대응을 위한 정책적 노력

• 미국 정부는 DAC 기술의 발전을 위한 다각적 정책적 노력을 강화하고 있습니다. 2021년 11월 발표된 '탄소 네거티브 샷(Carbon Negative Shot) 이니셔티브'는 DAC를 포함한 여러 탄소 포집 기술을 통해 연간 포집량을 대폭 증가시키고, 10년 내에 DAC 비용을 톤당 100달러 미만으로 낮추는 것을 목표로 하고 있습니다. 이를 달성하기 위해 DOE는 35억 달러 뿐만 아니라, 이산화탄소 저장 프로젝트 개발에 25억 달러의 예산도 확정하였습니다.

• 또한, 연방 소득세 공제 프로그램인 45Q 크레딧을 통해 DAC 프로젝트에 대해 톤당 180달러의 세금 공제 혜택을 부여하고, 포집량 기준을 기존의 연간 10만 톤에서 1000톤으로 낮추어 기업들이 보다 쉽게 DAC 프로젝트에 참여할 수 있도록 하고 있습니다. 이러한 인센티브는 기업의 DAC 기술 연구 및 개발을 촉진하여 공공과 민간 부문 간의 협력을 강화하는 데 기여하고 있습니다.

• 더욱이, 캘리포니아주에서는 DAC 프로젝트에 대해 별도의 크레딧인 LCFS(Low Carbon Fuel Standard)를 제공하며, 각종 지원을 아끼지 않고 있습니다. 이와 같은 정부의 정책적 노력은 DAC 기술의 상용화를 가속화시키고, 기업들이 탄소 배출을 줄이기 위한 참여를 장려하는 데 중요한 역할을 하고 있습니다.

5. 대기업의 DAC 투자 동향과 시장 움직임

• 5-1. 구글, MS 등 대기업의 투자 사례

• 최근 구글과 마이크로소프트(MS) 같은 미국의 대형 기술기업들이 직접공기포집(DAC) 기술에 대한 막대한 투자를 진행하고 있습니다. DA 기술은 대기 중 이산화탄소를 직접 포집하여 처리하는 첨단 기술로, 기후 위기 대응의 중요한 방법으로 인정받고 있습니다. 특히 MS는 옥시덴셜 페트롤리엄과의 계약을 통해 향후 6년 동안 약 50만 개의 탄소 크레딧을 구매하는 계약을 체결하였으며, 이는 탄소 크레딧 구매 역사상 최대 규모로 평가받고 있습니다. 이러한 투자는 단순한 상쇄 방식을 넘어, 기업의 탄소 배출량을 실질적으로 감소시키려는 강력한 의지를 반영하고 있습니다.

• 구글 또한 2022년 탄소 제거 시장(CDR)를 촉진하기 위해 2억 달러를 기부하고, 여러 회사로부터 6만 2,500톤의 탄소 제거 크레딧을 계약하였습니다. 또한, 구글은 2030년 탄소 배출 제로 목표를 세우고 이를 달성하기 위한 구체적인 방안으로 DAC 기술에 주목하고 있습니다. 이러한 트렌드는 대기업들이 기후 변화에 대응하기 위해 적극적으로 기술 개발 및 투자에 나서고 있다는 신호로 해석될 수 있습니다.

• 5-2. 탄소 제거 크레딧의 시장과 그 미래

• 현재 탄소 제거 크레딧 시장은 급격히 성장하고 있으며, DAC 기술의 발전에 따른 엄청난 잠재력을 지니고 있습니다. 블룸버그NEF에 따르면, 향후 10년 간 DAC 시장 규모는 1조 달러에 이를 것으로 예상되고 있습니다. 이를 통해 향후 2030년까지 1,200만 톤의 대기 중 탄소를 제거할 수 있는 기회가 제공될 것으로 신뢰받고 있습니다.

• 하지만 이러한 투자와 시장 성장에도 불구하고, DAC 기술에 대한 skepticism도 증가하고 있습니다. 일부 전문가들은 DAC의 탄소 감축 기여도가 상대적으로 미미할 수도 있다는 지적을 하고 있으며, 특히 DAC 기술이 고비용 성격으로 인해 산업적으로 성숙하기까지 시간이 걸릴 것이라는 우려도 존재합니다. 그럼에도 불구하고, DAC 기술은 탄소중립 목표 달성을 위한 중요한 수단으로 여겨지고 있으며, 계속해서 대기업의 관심이 집중될 것으로 예상됩니다.

결론

• 직접공기포집(DAC) 기술은 현재 탄소중립 목표 달성을 위한 중요한 수단으로 자리잡고 있습니다. 기후 변화가 가져오는 재앙적 결과를 방지하기 위해서는 기술적인 발전과 정부 및 기업의 협력적인 접근이 필수적입니다. 특히, DAC 기술의 상용화가 이루어질 경우 이를 통해 대기 중의 이산화탄소를 효과적으로 제거함으로써 탄소 중립을 실현할 수 있는 가능성이 높아질 것입니다.

• 정책적 지원과 지속적인 투자가 이루어진다면 DAC 산업은 더욱 빠르게 성장할 것입니다. 정부는 DAC 기술의 연구 및 개발에 필요한 자금을 지원하고, 기업들도 이 기술을 바탕으로 탄소 배출량을 줄이기 위한 노력을 기울일 것입니다. 이러한 협력이 탄소중립을 위한 보다 효과적인 전략을 마련하는 데 기여할 것으로 기대됩니다.

• 결론적으로, DAC 기술은 기후 변화에 대응하기 위한 중요한 해결책으로 떠오르고 있으며, 글로벌 차원에서의 협력과 투자가 이루어질 경우 향후 더 큰 성과를 이룰 수 있는 분야로 발전할 것으로 전망됩니다. 따라서 정책 입안자와 기업들은 앞으로 DAC 기술의 지속적인 발전을 지원하고, 이를 통해 긍정적인 환경 변화를 이루어 나가야 할 책임이 있습니다.

용어집

• 직접공기포집(DAC) [기술]: 대기 중의 이산화탄소를 직접적으로 제거하는 혁신적인 기술로, 탄소중립을 실현하기 위해 중요하게 여겨진다.

• 탄소중립(Carbon Neutrality) [목표]: 특정 기간 내에 이산화탄소 등의 온실가스를 줄이고, 남은 배출량을 상쇄하여 최종적으로 순 배출량을 '0'으로 만드는 목표를 의미한다.

• 탄소 제거 크레딧 [금융 상품]: 이산화탄소를 제거하는 활동에 대한 인증으로, 기업들이 탄소 배출을 상쇄하기 위해 구매할 수 있는 인증된 크레딧이다.

• 정부 지원 정책 [정책]: DAC 기술과 관련된 연구 및 개발을 촉진하기 위해 정부가 마련하는 재정적, 비재정적 지원의 일환이다.

• 미국 에너지부(Department of Energy, DOE) [기관]: 미국 정부의 에너지 관련 정책과 프로그램을 관장하며, DAC 기술 발전을 위한 투자를 적극적으로 지원하는 기관이다.

• 인프라법(IIJA) [법률]: 미국의 기후 대응 및 인프라 구축을 위한 법률로, DAC 기술에 대한 재정적 지원이 포함되어 있다.

• 탄소 네거티브 샷(Carbon Negative Shot) 이니셔티브 [정책]: DAC 기술을 포함한 탄소 포집 기술의 발전과 비용 절감을 목표로 하는 미국 정부의 정책적 이니셔티브이다.

• LCFS(Low Carbon Fuel Standard) [정책]: 캘리포니아에서 제공하는 크레딧으로, 탄소 배출을 줄이는 프로젝트에 대한 지원을 아끼지 않도록 하는 제도이다.

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