2017.7.21 금 10:55
> 뉴스 > 오피니언 > 기고
     
[기고] 기후변화와 우리의 기회 ‘CCUS 기술’
장경룡 한전 전력연구원 창의미래연구소장
2017년 01월 10일 (화) 11:22:51 에너지신문 energynews@ienews.co.kr
페이스북 트위터 미투데이 네이버

   
 
CCUS는 기후변화를 극복하는 효과적인 대안

[에너지신문] 2016년은 전세계 196개 당사국이 합의한 파리협정(Paris Agreement)이 발효됨으로써 2020년 이후 교토의정서(Kyoto Protocol)를 대체하는 新기후체제가 출범한 매우 중요한 한 해였다.

우리는 기후변화에 대응하고, 생존을 위한 실천방안을 수립하기 위해 다양한 분야에서 많은 노력을 하고 있다. 이를 위해서는 신재생과 원자력의 활용을 극대화해야 한다. 그러나 신재생에너지는 비용과 부지 확보가 관건이고 원자력은 안전 문제에 대한 논의가 가시지 않고 있다.

우리가 쓰는 에너지의 85% 정도는 여전히 온실가스를 발생시키는 화석에너지다. 이러한 화석에너지의 한계를 극복하고자 등장한 기술이 바로 CCUS(Carbon Capture Utilization and Storage)이다.

이 기술이 크게 부각되고 있는 점은 바로 신재생에너지 등 대체 에너지 사회로 가는 과정에서 화석 연료로부터 필연적으로 발생하는 온실가스를 줄이는 비용 효과적 대안으로 인식되고 있기 때문이다. CCUS 없이는 목표 달성이 불가능하며, 온실가스 감축 비용은 2.4배 증가할 것으로 예상된다.

글로벌 CCUS 기술개발 동향

캐나다의 웨이번 프로젝트 등 대규모 CO₂의 저장 실증을 통해 CCUS의 마지막 숙제였던 저장소의 안전을 입증하고 있다. 이런 과정을 통해 북미, 유럽 국가에서는 CCUS 기술을 선도하고 있다.

CO₂ 포집 기술 등 단위 기술은 노르웨이 TCM(Monstad), 중국 CERI(중국화능집단), 국내 한전의 보령 및 하동화력 10MW 플랜트 등 대형화하고 있고, 저장을 포함한 대규모 통합실증도 Southern Company(Plant Barry)의 25MW급을 시작으로 연말 완공 예정인 Petra Vova Holdings(Parish)의 240MW 등 하나 하나 현장에 적용되고 있다.

   
 
온실가스의 배출 규제와 CCUS 기술의 활용

환경기술은 스스로의 효용성이 없어 법률적인 규제가 선행되지 않으면 활용되기 어렵다. 이러한 규제가 바로 UN의 COP-21에서 이뤄진 것이다. 산업의 개발로 시작된 지구의 온도 상승폭을 당초 기대했던 2.0℃ 보다도 강한 기준인 1.5℃까지 낮추자는 것이다.

이러한 결정이 이루어 질 수 있었던 것은 바로 그만큼 우리 지구환경의 온난화 문제가 심각하다는 것을 반증하며, CCUS 기술의 활용이 가능하게 하는 기본 요소이다.

이 결정으로 IEA 등 관련 기관에서는 바쁘게 대응 방안을 강구하고 있다. 이를 따르기 위해서는 2050년 후반에는 온실가스를 마이너스로 배출해야 하며 현재 추구하고 있는 CCUS를 100% 도입하는 것은 물론 ‘Bio-CCUS’, ‘공기 중 CO₂의 포집 및 저장’ 등 배출 흡수 기술(Negative emission)의 활용까지도 검토되고 있다.

CCUS 보급을 위해서는?

CCUS의 경쟁력 제고 및 보급 확대를 위해서는 크게 다음 네 가지의 요건이 충족돼야 한다.

첫째, CCUS 기술의 경제성을 재인식할 필요가 있다. 일부에서는 CCS 기술의 비용에 대해 걱정하고 있는데, 이러한 인식은 그 활용성을 저해시키고 있는 요인이다. 그러나 IEA에서 발간된 ETP 2008의 내용을 살펴보면 CCS의 경제성과 활용성에 대해 세간의 판단과는 크게 다름을 알 수 있다.

2050년 BAU기준 64Gt로 늘어나게 될 이산화탄소 배출을 산업화 이전 기준 대기 온도 2℃ 이내로 상승을 억제하기 위해서는 현재 배출되고 있는 28Gt의 절반 수준인 14Gt만을 배출해야 하며, 그 억제 수단으로 CCS 기술의 활용을 통해 감축돼야 하는 수준이 전체 감축량의 10%가 훨씬 넘는 것으로 예상하고 있다.

좀 더 나아가 CCS를 활용하지 않고 이 규모까지 온실가스를 줄이기 위해서는 전체 저감 비용이 70%나 상승하게 돼 CCUS가 온실가스 감축의 비용효과적인 면을 잘 설명하고 있다.

둘째, CCUS 기술의 저비용 조기 활용의 기회인 ‘CO₂-EOR’에 주목해야 한다. CO₂를 활용한 원유 등의 채굴 기술은 매우 오래전부터 이용된 기술이다. 이 기술의 활용은 오일쇼크로 한동안 정체에 있었으나, 원유 가격이 크게 높아지면서 그 매력이 크게 상승됐다. IEA GHG 등 국제회의에 석유 메이저 회사들이 적극적으로 임하는 데에는 값싼 CO₂를 취득할 수 있는 좋은 기회로서 생각하고 있기 때문이다.

최근에 발간된 자료에 밝히고 있듯, CO2-EOR을 통해 전 세계적으로 1조배럴이 넘는 원유 추가 발굴이 가능하며, 이 양은 2012년 소비 예상 12억배럴로 계산시 약 100년 이상 쓸 수 있는 엄청난 양이다. 미국에서만 1200억배럴로, 원유가격이 배럴당 85달러일 경우 CO₂t당 가격 40달러 수준에서 이 중 절반 수준인 658배럴의 원유 회수는 5조 6000억달러의 수익을 제공할 수 있을 것으로 추산된다.

   
 
통합 실증 연구, 국가주도로 수행돼야
기술 타당성 확보로 상용화 기반 구축

우리는 국토에 유전을 가지지 못했으나 자원확보 활동을 통해 다른 나라에 여러 유전을 보유하고 있는 것으로 알려져 있으며 앞으로도 좀 더 확보하게 될 것으로 예견된다. 우리도 개발되고 있는 CCUS 기술력을 바탕으로 CO₂-EOR이 가능한 유전을 찾는 등 적극적 추진이 필요한 때이다.

셋째, 국내의 CCS 개발 수준 및 기술 규격화가 시급하다. 우리나라는 CO₂ 포집기술의 경우 흡수제의 독자 개발과 공정의 독자화 등 기술력을 배양, 세계 수준과 경쟁하고 있으며 규모면에서도 연소 후 10MW 포집 파일럿 플랜트는 가장 앞선 일본과 미국에 비해 불과 수년 차이로 바짝 추격 중에 있다.

아울러 이미 국가 계획에 반영된 수백MW급(연간 CO₂ 100만톤급 이상) 프로젝트의 추진 등으로 추격할 수 있는 기반을 마련하고 있다. 수송기술의 경우 이미 구축된 선박기술과 파이프 기반 기술은 선진국 반열에 있는 것으로 알려져 있다. 반면 저장기술은 국내에 다른 원유, 가스 등 광물자원의 빈곤함과 함께 그 기술 확보가 늦어 분발이 필요하다.

이와 함께 국제적 규격인 CCS ISO 표준이 작성되고 있다. 기술표준에서 제외되면 개발 기술의 활용에 제약이 클 것은 자명한 것으로 우리도 기술 주도권 경쟁에 적극적으로 참여해야 한다.

넷째, 대규모 CCS 기술 시현을 위한 기획과 제도 수립이다. CCS 기술의 규제 이전의 조기 활용에는 많은 제약이 따를 것이다. 기술의 실증과 실증규모의 운용 시 막대한 비용과 부지가 확보돼야 하기 때문이다. 따라서 규제 이전 개발기술의 완성을 위한 대규모 실증의 추진되기 위해서는 별도의 법제화를 통한 기반구축 방안이 절실하게 필요한 시점이다.

온실가스 저감 대응 정책에 목표관리제, 배출권거래제, 탄소제가 있을 수 있고, 이러한 정책 시행의 효과로서 규제 시행 전 발전사에서의 적극적인 상용급 수용이 가능해질 수 있기 때문이다. 아울러 다른 나라에서 이미 제도화되고 있는 신설 발전소에 ‘capture ready’ 개념을 국내에도 도입, CO₂ 배출의 lock-in(고착화)을 막기 위한 대안도 눈여겨봐야 한다.

   
 
CCUS 기술을 통해 ‘위기를 기회로’

앞서 설명한 대로 CCS는 이산화탄소 배출 감축을 위한 화석연료 대체 에너지 개발이 단기간 내에 이뤄지기 어렵다는 현실적 판단에서 매우 중요한 기술이다. 파리협정 이후 신기후체제 출범으로 온실가스 감축의무가 커진 우리나라는 일정 부분은 CCUS를 도입해야 한다.

그 동안 CO₂ 포집기술은 세계 선진수준으로 도약하는 등 연구개발 성과를 보여 왔다. 그러나 안정된 조건의 저장소 운영 경험이 없고, 저장 후 누출에 대비한 해양환경 영향평가 및 리스크 관리 기술 개발의 보완이 필요하다. 공공 수용성 확보를 위해 제도를 정비하고 포집-저장을 연계하는 CCUS 통합실증연구가 국가 주도로 수행돼야 한다.

이를 성공시킴으로써 CCUS 기술 적용의 타당성을 확보하고, 이를 바탕으로 국내 상용화 기반 구축 및 해외시장 진출에 노력해야 할 것이다.

에너지신문의 다른기사 보기  
ⓒ 에너지신문(http://www.energy-news.co.kr) 무단전재 및 재배포금지 | 저작권문의  

     
전체기사의견(0)  
 
      자동등록방지용 코드를 입력하세요!   
   * 200자까지 쓰실 수 있습니다. (현재 0 byte/최대 400byte)
   * 욕설등 인신공격성 글은 삭제 합니다. [운영원칙]
전체기사의견(0)
여수 묘도에 LNG 허브터미널 탄생
스마트 용기, 국내 LPG시장 바꿀까
증류탑 폐열발전소 국내 최초 본격 가
文정부, 탈원전‧재생에너지
이승훈 한국가스공사 사장 사의
원전 위기, 한전은 '강건너 불구경'
CNG 노선버스, 이달부터 유가보조금
메가솔라(주), 태양광 사업영역 확대
[기획] 지역과 하나되는 ‘친환경 하
[기획] Tri-Gen, 세 마리 토
신문사소개기사제보광고문의불편신고고충처리저작권문의개인정보취급방침청소년보호정책이메일무단수집거부
서울특별시 서초구 서운로 19, 1213(서초동, 1213~14호)  |  전화 : 02-523-6611  |  팩스 : 02-523-6711  |  상호 : 에너지신문
등록번호 : 서울 다10056·서울 아01326  |  등록일자: 2010년 8월 17일  |  제호: 에너지신문·일간 에너지
발행인 겸 편집인: 최인수  |  발행일자: 2010년 10월 4일  |  개인정보관리책임자 : 최인수  |  청소년보호책임자: 김연숙
Copyright 에너지신문. All rights reserved. mail to energynews@ienews.co.kr