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CCUS, 탄소중립 게임체인저인가?기술적용 및 유용성과 한계 등 현실적 측면 고려돼야
김호준 기자  |  reporter@igasnet.com
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승인 2022.11.14  
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찬반, 기대와 우려 공존

전세계가 탄소중립 달성 방안을 고민하고 있는 가운데 탄소중립 게임체인저 기술의 하나로 탄소포집·저장·활용(Carbon Capture and Storage 이하, CCUS)에 대한 관심이 고조되고 있다. 

이러한 상황은 2019년부터 시작된 주요국들의 탄소중립 목표 선언 및 이행 본격화로 인해 크게 변화됐으며 최근에는 CCUS가 2050년 넷제로의 가교기술(Bridge Technology)이자 난감축(Hard-to-Abate) 산업부문(철강, 화학, 시멘트 등 중·단기적으로 획기적인 CO2 감축이 어려운 산업부문)에 효과적인 감축수단으로 중요성이 부각되는 상황이다. 즉 배출된 탄소를 포집해 저장하거나 다른 원료로 재활용하는 CCUS는 철강이나 화학, 시멘트 등의 탄소배출이 불가피한 업종에서 탄소를 줄일 수 있는 유력한 수단으로 꼽힌다.

이에 최근 EU(독일·영국), 미국, 캐나다 등 주요국들은 탄소중립 전략 기술로서 CCUS에 대한 투자·지원을 큰 폭으로 강화하고 있으며 우리나라도 정부뿐 아니라 민간 차원의 기술개발 및 사업화도 확대되는 추세이다.

이처럼 CCUS에 대한 기대가 커지는 있지만 반대로 이를 둘러싼 우려의 목소리도 지속적으로 커지고 있는 상황이다. 실제로 CCUS 사업을 가장 오랫동안 추진해 왔던 미국 내에서도 여전히 CCUS의 실효성과 환경성이라는 측면에서 논란이 끊이지 않고 있다. 또한 지난해 7월에는 500여개 국제 시민단체들이 미국과 캐나다 정부에 CCUS 사업에 대한 정부 보조금의 중단을 요구하는 공개서한을 전달하기도 했다.

CCUS 기술을 두고 세계 여러 나라 각 정부와 시민단체 간의 찬반이 팽팽한 가운데 CCUS 상용화 투자와 함께 기술 적용의 현실적인 면도 짚어야 한다는 주장이 나왔다.

포스코경영연구원은 최근 ‘탄소포집·저장·활용(CCUS)을 바라보는 두 가지 시각’이라는 보고서를 통해 CCUS를 둘러싼 찬반론의 주요 근거와 특히 국제 시민단체 및 주요 연구기관에서 지적하는 CCUS의 근본적인 문제점이 무엇인지 다뤘다.

   
 

산업부문 탈탄소화 및 청정수소 생산에 필수

먼저 CCUS에 대한 긍정적 시각에서는 산업부문 탈탄소화와 청정수소 생산에 필수라는 점을 주목했다.

국제에너지기구(IEA), 기후변화에 관한 정부간 협의체(IPCC) 등 주요 국제기관들은 일관되게 글로벌 탄소중립 달성을 위해서는 CCUS가 필수불가결한 수단이라는 점을 적극적으로 제시하고 있다. 실제로 IEA는 지난해 자료를 통해 2050년 탄소중립 달성을 위한 CCUS의 기여도를 총 감축량의 18%로 제시한 바 있으며 단일 기술로는 탄소 감축에 가장 높이 기여한다고 밝혔다. 아울러 IPCC(2022)는 지구온도를 1.5℃ 제한하는 시나리오상 발전·산업 부문의 주요 감축수단으로 CCUS를 포함, 고비용 감축수단이나 도입이 불가피함을 지적하고 있다.

기후변화에 관한 정부간 협의체(IPCC)와 업계는 CCUS는 탄소중립 이행 과정에서 산업부문의 탈탄소화뿐만 아니라 자원순환 촉진을 위한 중요한 전략적 가치의 제공이 가능하다고 보고 있다. 특히 산업부문의 감축경로 이행을 위해서는 2030년~2040년 사이에 추가적인 감축 수단의 활용이 필요하며 이때 CCUS가 사실상 가장 주요한 감축 수단이라는 것이다. 아울러 CCU(탄소포집·활용)의 경우 포집한 이산화탄소(CO2)를 화학물질 및 연료물질로 전환·활용함으로써 산업자원의 효율성을 향상시키고 순환경제 사회 전환에 기여한다는 입장이다.

뿐만 아니라 탄소중립 시대의 주요한 에너지원이자 산업 부문 탈탄소화의 기반이 되는 청정수소(그린수소·블루수소)의 공급에 있어서도 CCUS가 핵심기술로서의 역할을 할 것으로 전망하고 있다. 실제 재생에너지에 기반한 그린수소 생산이 상용화·상업화되기까지는 상당한 시간이 소요되기 때문에 과도기적 단계에서 LNG 개질을 통한 블루수소 생산을 위해 CCUS 기술의 접목 필요하다는 의견이다.

이밖에도 CCUS는 기존 화석연료 기반의 설비들을 단기간에 좌초자산으로 만들지 않고 기존 자산을 활용하면서 CO2를 처리하는 방안이기 때문에 발전·산업 부문의 탄소중립 연착륙에 기여한다는 입장이다. 무엇보다 현재 CUS가 직면하고 있는 낮은 기술완성도, 미흡한 가격 경쟁력, 높은 정책 의존도, 저장소 탐색의 어려움과 사회적 수용성 등의 이슈는 전세계적으로 확대되는 R&D 투자와 정책적인 지원으로 극복 가능할 것으로 보고 있다.

 

비효율적·청정에너지로의 전환 저해

반면 국제환경법센터(CIEL), 정책연구소(IPS), 글로벌 위트니스(Global Witness) 등 국제 시민단체는 CCUS 도입에 반대 목소리를 내고 있다. 보고서 내용에 따르면 이들은 CCUS가 비효율적이며 청정에너지로의 전환을 저해한다고 주장한다.

CCUS에 반대 목소리를 내는 주요 기관들이 지적하는 가장 큰 문제점은 CCUS의 경제성과 실효성이 부족하다는 측면으로 CCUS의 대규모 상용화를 위해서 천문학적 비용이 수반되는 데 비해 전세계 CO2 배출량을 의미 있는 수준으로 감축하기 어려움을 지적하고 있다. 실예로 에너지 경제 및 재무 분석 연구소(IEEFA)가 올해 펴낸 자료에 따르면 세계 최대 규모의 호주 가스전 ‘Gorgon’에서 CCS 사업에 총 30억 호주달러(2조6,600억원)을 투입했지만 실제 포집한 탄소는 130만톤에 불과했다.

또 이들 기관들은 CCUS는 기본적으로 CO2의 포집, 운송, 활용, 저장의 각 단계에서 에너지를 추가적으로 사용해야 하는 한계 존재로 특히 CCU기술은 포집·전환과 사용의 전 과정을 평가할 경우 실제 CO2의 감축효과는 거의 없다는 분석도 제시했다.

이와 함께 CCUS 반대 측은 CCUS가 탄소중립 전환을 촉진하기보다는 오히려 기존 화석연료의 추가 개발이나 수명 연장, 신규 착공의 근거로 활용돼 청정에너지 전환을 지연시킨다고 보고 있다. 실제로 신규 석유·가스 개발 사업이나 석탄·가스 발전설비 수명 연장 시 CCUS와 결합해 경제성을 확보하고 투자자금을 조달하는 사례가 다수인 상황이다. 더불어 2020년 기준 상업 운영중인 CCUS 설비의 대부분(약 81%)은 석유업체의 원유회수증진(Enhanced Oil Recovery, EOR) 사업에 사용되고 있는데 EOR 사업은 온실가스 저감보다는 화석연료 개발 사업에 더 가깝기 때문에 CCUS의 본질적인 목적을 달성하기 위해 사용된다고 보기 어려운 사업이라는 목소리다.

이밖에도 반대 측은 포집된 CO2의 운송, 저장에 따르는 다양한 환경오염이나 안전사고 리스크에 대한 우려도 제기하고 있다. 특히 CCUS 설비에서 누출사고가 발생할 경우 고농도 CO2가 지하수와 토양에 영향을 미칠 수 있으며 지층에 고압의 탄소를 주입하면서 지진 활동이 유발될 수 있다는 우려 등도 존재한다는 것이 CCUS 기술을 부정적으로 바라보는 이유로 꼽고 있다.

   
 

과도한 기대·지나친 기술 낙관주의 우려 
EU·미국 등과 다른 방향 접근 필요

보고서는 이처럼 CCUS 도입을 두고 국제 사회의 다양한 논란과 찬반 논쟁, 시만단체의 비판에도 불구하고 온실가스 감축수단으로 CCUS가 끊임없이 등장하는 이유는 지구온도 1.5℃의 제한이라는 글로벌 목표를 달성하기 위해서 제한적으로라도 CCUS의 도입이 불가피하기 때문이라고 설명하고 있다.

하지만 본질적인 문제는 CCUS 기술에 대한 과도한 기대와 지나친 기술 낙관주의에 치우쳐서 불확실성이 큰 미래 기술에 현재 감내해야 할 부담을 일방적으로 떠넘기는 것이 문제라고 지적했다. 실제 최근 정부와 산업계에서 구체적이고 현실적인 계획의 뒷받침 없이 CCUS 기술을 마치 탄소중립 달성을 위한 만능열쇠와 같이 사용하는 것에 대해 그린워싱(Green Washing)이라는 비판도 나오고 있는 상황이다.

탄소중립 달성을 위한 CCUS의 역할은 결국 지역·국가별 최적의 감축수단 조합 측면에서 CCUS의 기여도를 어디까지 볼 것인가의 문제이다. 각국의 정책적 지원과 투자, 민간부문의 참여 확대 등으로 글로벌 CCUS 시장은 빠른 속도로 성장하고 있으며 적용 분야도 확대될 것으로 전망되고 있다. 반면 우리나라의 경우 대규모 저장소 확보 등의 여건 고려 시 EU·미국 등과는 다른 방향의 접근이 필요하며 CCUS가 매우 제한적인 역할을 할 가능성도 존재한다.

이에 향후 정부와 산업계는 CCUS 기술에 대한 지속적인 관심과 투자를 이어 나가는 동시에 기술의 현실적인 적용가능성, 유용성과 한계를 잘 짚어나가는 것이 중요한 과제가 될 전망이다.

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