면죄부인가? 어쩔수 없는 선택인가? CCUS

지금까지 글을 통해 소개해 왔던 탄소 중립 대책들은 대부분 탄소를 발생시키지 않거나 덜 발생시키는 방향으로 재생에너지를 사용하고 친환경 에너지를 사용하거나 불필요한 에너지 소비를 막는 방향들이었다. 물론 간혹 해조류 등을 통한 탄소 오프셋, 탄소 포집이란 단어를 언급하여 발생한 탄소를 흡수하여 발생량을 상쇄하는 방향도 살짝이 얘기는 되었다. 오늘은 이 부분 즉 탄소 포집 부분을 좀 더 살펴보고자 한다. 

우리가 탄소중립으로의 여정에 에너지를 재생에너지로 바꾸고 수소에너지 활용도를 높이고는 있지만 산업설비에서 필연적으로 발생하는 이산화탄소를 전부 막아낼 수는 없다. 현재의 탄소중립 목표를 맞추기 위해서는 이렇게 산업설비에서 대거 발생하는 이산화탄소 감축을 동시에 진행하여야 한다. 

CCUS(Carbon Capture, Utilization & Storage)

CCUS는 앞서 얘기한 것처럼 대체하거나 산림을 조성하고 가꿔 자연적으로 대기 중의 이산화탄소를 감축하는 것이 아닌 산업시설에서 배출되는 대량의 온실가스의 직접 감축하는 인위적인 방법이다. 사실 탄소를 포집하는 기술이 아주 새로운 것은 아니다. 이 기술은 수십 년간 사용되어 왔으며, 천연가스를 유정에서 생산할 때 함께 나오는 이산화탄소를 분리 천연가스의 품질을 향상 키는데 활용되었고 최근 포집된 이산화탄소를 유정에 재 주입하여 유정의 압력을 유지하고 생산량을 늘려주는 방향으로 발전된 기술이다. 

이러한 탄소 포집 기술이 요즘 주목받게 되는 이유는 이러한 인위적인 포집 없이는 약속한 기한 내 탄소중립이라는 목표 달성이 요원하기 때문이며 예전의 CCS(Carbon Capture & Storage)에서 Utilage 가 추가 되며, 즉 다른 유용한 물질로 변환을 통해 불순물로 간주되어 버려지던 이산화탄소의 순환시스템을 완성시킬 수 있기 때문이다. 

Source: CAPP(Canada's Oil&Natural Gas Producers)

탄소포집(Carbon Capture)

일반적으로 연소후 배출 가스를 흡수탑을 지나며 아민으로 대표되는 흡수제를 통해 흡수된 이산화탄소를 재 가열하게 되면 이산화탄소가 분리되며 포집되게 된다. 이산화탄소를 포함한 배출 가스가 멤브레인막을 지나며 이산화탄소만 선택적으로 분리하는 멤브레인 기술도 탄소 포집 기술로 많이 언급되고 있다. 

CCS(Carbon Capture & Storage) 

포집된 이산화탄소는 보통 버려지거나 유정에 재 주입되는 용도로 사용되었고 탄소중립의무와 맞물려 생산이 끝난 유전, 지층의 공간에 주입하여 격리가 진행되고 있다. 우리나라도 울산 등지의 산업시설에서 발생한 이산화탄소를 포집하여 생산을 다한 동해가스전에 주입 저장하기 위한 연 120만 톤 30년간 총 3,600만 톤 규모의 실증사업을 추진하고 있다.   

유용(Utilization)

과거 CCS 정도로 고민되고 연구되던 탄소포집 분야가 항상 마땅한 저장처를 찾을 수는 없는 현실을 극복하기 위해 포집된 이산화탄소를 유용하는 방법에 대해 고민하기 시작했다. 가장 간단하게는 이산화탄소 그대로 용접가스로 사용하는 것과 스마트팜에 활용하는 것들이 있을 수 있고 최근에는 변환 과정을 거쳐 시멘트나 카보네이트 등의 원료로 사용한다든지 메탄올 등의 탄화수소로 만들어 탄소순환시스템을 완성하고 있다. 

화석연료를 더 사용하기 위한 기술적 면죄부

일부 환경론자들은 이러한 탄소포집-사용-저장 기술에 대해 실제 탄소 배출량을 줄이는 것보다 당장 빠른 해결책을 제시함에 사회의 관심을 본질에서 벗어나게 하기, 이 기술은 화석연료를 더 많이 사용하기 위한 기술적 면죄부의 역할을 할 뿐이라 폄하하고 있다.

탄소중립 여정의 불가피한 해결책

원자력에 대해서도 다소 논란이 존재하는 것처럼, 우리에게 시간이 얼마 남겨지지 않은 현 상황에서 인위적이던지 자연적이던지, 배출을 줄이던지 흡수하던지를 따질 여유 자체가 없는 게 현실이다.  이런 상황 다각적인 해결책을 들고 시도해 봐야 하는 것이 당연할 것이고, 기대 또한 적지 않다. 블룸버그에 따르면 2030년 이산화탄소 포집용량은 2020년 대비 5배 이상 성장할 것으로 전망하고 있고 글로벌 에너지 회사들도 CCUS 기술의 상업화에 투자하고, 미주 및 유럽에 스타트업들도 등장하고 있으니 성공을 기원하고 이를 통해 새로운 기회를 찾을 수 있기를 바래 본다.