탄소 포집 및 저장(CSS)기술의 현황과 과제

탄소 포집 및 저장(CCS) 기술이란?

탄소 포집 및 저장(Carbon Capture and Storage, CCS)은 대기 중에 배출되기 전, 또는 배출된 이산화탄소(CO₂)를 포집해 안전하게 저장하는 기술로, 기후변화 대응을 위한 중요한 기술로 주목받고 있습니다. CCS 기술은 화석연료를 사용하는 발전소, 산업 공정 등에서 발생하는 CO₂를 포집해 지하 깊숙한 곳에 영구적으로 격리함으로써 지구 온난화를 늦추는 데 기여할 수 있습니다. CCS는 연소 후 포집, 연소 전 포집, 산소 연소 포집 등 다양한 방법으로 이산화탄소를 포집할 수 있으며, 각 방식은 CO₂를 추출하고 저장하는 과정에서 독특한 장점과 과제를 갖고 있습니다.

 

 

CCS 기술을 적극 활용하는 나라와 기업들

탄소 포집 및 저장 기술을 선도적으로 활용하고 있는 나라는 주로 미국, 노르웨이, 캐나다 등이 있으며, 여러 글로벌 에너지 기업이 관련 프로젝트에 투자하고 있습니다.

 

 미국은 CCS 분야에서 가장 활발하게 연구와 투자를 진행하는 국가로, 세금 공제 프로그램(45Q)을 통해 기업들이 CCS 프로젝트에 참여하도록 장려하고 있습니다. 쉐브론, 엑슨모빌, 옥시덴탈 페트롤리엄 같은 주요 에너지 기업들이 포집한 CO₂를 저장하거나 증산용으로 사용하는 프로젝트에 참여하고 있습니다.

 

 노르웨이는 세계 최초의 상용화 CCS 프로젝트인 슬레이프너 프로젝트를 통해 북해 지하에 CO₂를 저장하고 있으며, 현재 롱쉽 프로젝트라는 새로운 CCS 프로젝트를 추진하여 유럽 전역에서 배출되는 이산화탄소를 처리할 수 있는 인프라를 개발 중입니다.

 

 캐나다의 셸 퀘스트(Quest) 프로젝트와 석탄 발전소인 Boundary Dam은 CCS의 상용화 가능성을 보여주는 대표 사례로, 매년 수십만 톤의 CO₂를 포집하고 저장하며 탄소 배출 감축에 기여하고 있습니다.

 

이 외에도 중국, 유럽의 주요 기업들이 CCS 프로젝트에 투자하며 탄소 감축을 위한 기술 개발을 가속화하고 있습니다.

 

CCS 기술의 주요 과제와 해결 방안

탄소 포집 및 저장 기술이 기후변화 대응의 대안으로 떠오르고 있지만, 여전히 극복해야 할 과제가 존재합니다.

 

1. 높은 비용

CCS 기술은 설비 구축, 운영, 유지비가 높기 때문에 대규모 상용화가 쉽지 않습니다. 포집, 운송, 저장 과정 모두에서 큰 비용이 발생하며, 이를 낮추기 위한 정부의 보조금이나 세제 혜택이 필요합니다. 장기적으로는 효율적인 기술 개발을 통해 경제성을 확보하는 것이 중요합니다.

 

2. 탄소 누출 위험

CO₂를 지하에 저장할 때 지질 구조에 따라 누출 위험이 있습니다. 안전하게 저장하기 위해 지질 조사와 모니터링 시스템을 강화해야 하며, 신뢰할 수 있는 저장소를 찾고 관리하는 연구가 요구됩니다.

 

3. 에너지 소비 증가

CCS는 자체적으로 많은 에너지를 소비하기 때문에 탄소 감축의 실질적 효과가 떨어질 수 있습니다. 포집 과정에서의 에너지 소비를 줄이고 신재생 에너지를 사용하는 방안을 고려해야 합니다.

 

4. 저장 공간의 한계

전 세계적으로 CO₂를 대량으로 격리할 수 있는 저장소가 제한적입니다. 고갈된 유전, 가스전, 염수층 등이 주요 저장소가 되지만, 모든 산업 현장에 이를 적용하기는 어렵습니다. 따라서 새로운 저장 가능 지역을 탐색하고 평가하는 노력이 필요합니다.

 

5. 기후 해결의 완전한 대안은 아님

CCS는 화석연료 기반 산업의 온실가스 배출을 줄이는 과도기적 기술로 활용될 수 있지만, 궁극적인 해결책은 아닙니다. CCS와 함께 재생 가능한 에너지원으로의 전환을 가속화하며 장기적인 탈탄소화 목표를 달성할 필요가 있습니다.

 

CCS 기술의 미래와 기후변화 대응의 역할

탄소 포집 및 저장(CCS) 기술은 특히 산업 부문과 빠르게 전환하기 어려운 화석연료 의존적인 에너지 부문에서 온실가스를 줄이는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다. 하지만 CCS 기술을 대규모 상용화하기 위해서는 높은 비용 문제와 저장 안전성, 에너지 소비 등의 과제를 해결해야 합니다. 이에 대한 연구와 정책적 지원이 지속적으로 필요하며, CCS와 재생 에너지 기술을 병행하여 균형 잡힌 탈탄소화 전략을 구축하는 것이 중요합니다.