파리 협정의 체결 및 그 후의 ‘1.5℃ 특별 보고서’의 발표로 인해 미래의 넷제로(Net-Zero)의 필요성에 대한 인식이 커졌으며, 2021년 6월 시점에 미래의 목표 설정에 있어 넷제로(Net-Zero)를 언급하는 국가가 137개국에 달하게 되었다.

영국에서는 기존의 2050년의 배출량을 1990년 대비 80% 절감한다는 목표를 넷제로로 강화하는 법안이 제정되었으며, 중국은 CO2 배출량을 2060년까지 넷제로로 만들고, 미국의 바이든 대통령은 선거 공약에서 2050년까지의 넷제로 달성을 내걸었다.

이러한 인류의 도전적인 목표인 넷제로를 달성하려면 에너지 절약, 에너지 효율 향상, 재생에너지의 보급 확대, 기술 혁신, 효과적인 정책 추진 등 온갖 대책을 총동원해야 한다.

배출량을 크게 줄이기 위한 기술 옵션 중 하나로, 산업 부문, 화력발전 부문 등의 발생원으로부터 CO2를 포집하고, 그것을 땅속에 격리ㆍ저장하는 이산화탄소 포집ㆍ저장(Carbon dioxide Capture and Storage : CCS)에 대한 기대가 고조되고 있다. CCS는 CO2를 대규모로 절감할 수 있는 기술로 기대 받고 있는데, 저장의 불확실성 및 경제성, 사회 수용성 등의 장벽으로 인해 기대하는 만큼은 보급되지 못하고 있다.

한편, CCS의 보급을 막는 장벽 중 하나인 비용 증가에 대하여, 포집한 CO2를 유기물로 변환함으로써 비용을 보존할 수 있을 것으로 기대되고 있는 이산화탄소 포집ㆍ활용(Carbon dioxide Capture and Utilization : CCU)도 주목받기 시작했는데, 대부분의 기술은 아직 개발 단계일 뿐이다.

국제에너지기구(IEA)에서 전 세계의 에너지 시스템에서 온실가스 배출량을 2050년에 넷제로로 만들기 위한 배출 시나리오(Net-Zero Emissions by 2050 시나리오)를 보면, 2050년에 필요한 전체 절감량 500억t 중 CCUS에 의한 절감량은 70억t이며, 주요 절감 수단으로 여겨지고 있다. 하지만 절감량의 대부분은 CCS(저장)에 의한 것으로서 CCU(활용)로서는 5억t의 포집 CO2가 항공 연료 등을 제조하는 데 이용되고 있다.

각국의 장기 전략에서도 CCS와 CCU를 병용하는 CCUS에 대한 언급이 적지 않게 보인다. 예를 들어 영국에서는 2050년까지 넷제로를 달성하는 방법에서 CCS는 96%까지 절감하는 데 있어 주요 수단이 될 것으로 보고 있으며, CCU는 전기화 및 수소 연료를 이용하기 어려운 항공기나 중요 화물에서의 절감(96%~100%)을 위한 기술 옵션으로 여겨지고 있다. 가까운 일본의 에너지 부문에서는 CCS 및 CCU에서 CO2를 자원으로 재이용하는 ‘카본 리사이클’이 추진되고, 산업 부문에서는 CCU에 의한 연료 전환이 중요한 실현 목표로 언급되어 있다.

하지만, 이와 같은 이산화탄소 포집ㆍ활용 기술수준은 대부분 기초ㆍ응용연구 단계로, 기술적 난이도가 높고 상용화까지 불확실성이 높아 민간의 적극적인 기술개발이 어려운 상황이다.

2021년 9월 시점의 전 세계 CCS 상용 프로젝트 수는 계획 중이거나 중단된 것도 포함하여 135건이었으며, CO2의 총 포집 저장량은 약 1.5억t이었다. 운용 단계에 있는 27건의 프로젝트 중 회수 대상으로서도 가장 많은 것은 12건의 천연가스 정제이며, 비료 제조, 바이오매스 에탄올 제조가 그 다음을 잇는다.

이러한 분야들은 원래 제조 프로세스에 CO2 분리ㆍ포집이 존재하기 때문에, 상대적으로 저렴한 비용으로 CCS를 도입할 수 있다. CO2의 분리ㆍ포집 프로세스 기능을 추가로 설치할 필요가 있는 석탄 화력발전 플랜트를 대상으로 하는 운용 중인 프로젝트는 중단한 것까지 포함하여 2건에 그친다.

이에 따라, 국내에서도 이산화탄소 포집ㆍ활용 기술의 전략적 연구개발 투자를 뒷받침하기 위해 2021년에 관계부처 합동으로 ‘이산화탄소 포집ㆍ활용 기술혁신 이행안’을 수립하였다. 주요 내용은 아래와 같다.

동 이행안은 2030년까지 14개 이산화탄소 포집ㆍ활용 상용제품을 확보하고, 2040년까지 기존 시장가격 수준의 가격경쟁력을 확보하여 탄소중립 실현 및 이산화탄소 포집ㆍ활용 新시장 창출하는 것을 목표로 설정하였으며, 이를 달성하기 위해 4가지 추진전략을 제시하였다.

이에, IRS글로벌은 우선 국내외 ‘기후변화ㆍ온실가스 현황 및 대응 동향’과 ‘탄소중립 정책 수립과 이행계획’에 대해 정리하였으며, 특히 CCUS 관련 기술개발, 시장전망, 정책 추진 동향 등을 면밀히 조사, 분석하였다,

모쪼록 CCUS 관련 기관이나 기업의 실무담당자에게 연구개발, 신사업 전략 수립 등의 기초자료로 미력하나마 도움이 되기를 기대해 봅니다.

[탄소중립과 넷제로 실현을 위한, CCUS(이산화탄소 포집ㆍ활용ㆍ저장) 글로벌 혁신 기술 트렌드와 시장ㆍ사업화 전망] 보고서 상세보기

https://www.irsglobal.com/shop_goods/goods_view.htm?category=04000000&goods_idx=85555&goods_bu_id=