목차
1. 기후 위기 대응의 기술적 배경
2. 기술 원리와 적용 사례
3. 과제와 확산 전망
-들어가는 글 -
CCUS(Carbon Capture, Utilization and Storage) 기술은 탄소중립 실현을 위한 핵심 수단으로 주목받고 있다. 이 글에서는 CCUS 기술의 기본 개념과 작동 원리를 상세히 설명하고, 산업 현장에서 실제로 어떻게 적용되고 있는지 구체적인 사례를 통해 살펴본다. 또한, 기술 확산에 필요한 정책적·경제적 지원 요소와 미래의 에너지 전환 시나리오 속에서 CCUS가 가지는 전략적 의미를 분석한다.
기후 위기 대응의 기술적 배경
지구 온난화와 기후 위기가 가속화되면서, 온실가스 특히 이산화탄소(CO₂)의 감축이 전 세계적인 과제가 되었다. 이를 해결하기 위한 다양한 기술 중 CCUS(이산화탄소 포집 시스템)는 가장 현실적인 방안으로 부상하고 있다. CCUS는 대기 중으로 배출되기 전에 이산화탄소를 포집하고, 이를 활용하거나 지하에 안전하게 저장함으로써 실질적인 배출량을 줄이는 기술이다. 기존의 '감축 중심' 정책을 보완하는 기술로서, 산업계·에너지계에서 많은 관심을 받고 있으며, 특히 화석연료를 완전히 대체하기 어려운 산업 공정(철강, 시멘트 등)에서 핵심적인 역할을 수행한다. 국제에너지기구(IEA)와 IPCC 등은 CCUS를 탄소중립 시나리오에서 필수적인 기술로 규정하고 있으며, 우리나라 또한 2050 탄소중립 전략에 이를 포함하고 있다.
본론: 기술 원리와 적용 사례
CCUS 기술은 크게 세 단계로 구분된다. 첫째, ‘포집(Capture)’ 단계에서는 발전소, 산업 공정 등에서 나오는 이산화탄소를 배출원에서 분리해 낸다. 기술 방식으로는 흡수식(chemical absorption), 막 분리 방식, 고체 흡착제 방식 등이 있으며, 각각 공정 특성과 경제성에 따라 선택된다. 둘째, ‘활용(Utilization)’ 단계에서는 포집된 CO₂를 화학원료, 인공연료, 식물 비료, 탄산염 등으로 전환하거나, 음료나 반도체 공정에 활용하기도 한다. 셋째, ‘저장(Storage)’ 단계에서는 사용하지 않은 이산화탄소를 지하 깊은 암반층, 고갈된 유전, 염수층 등에 주입하여 장기적으로 격리시킨다. 대표적인 사례로는 노르웨이의 슬라이프 너 프로젝트, 미국의 일리노이 베이징 저장소, 그리고 국내에서는 한국전력과 포스코 등이 시범 사업을 수행 중이다.
과제와 확산 전망
CCUS 기술은 현재로서는 탄소중립을 달성하기 위한 거의 유일한 실현 가능한 수단 중 하나로 평가되고 있다. 그러나 기술 비용, 저장소 안정성, 사회적 수용성 등 여전히 해결해야 할 과제도 존재한다. 기술 상용화를 위해서는 정부의 정책적 지원, 탄소 가격제 도입, 민간 투자 유도 등의 다층적인 노력이 요구된다. 또한, 지역별로 지질 조건이 다른 만큼 저장 후보지 확보를 위한 지질 조사와 장기 모니터링 체계 구축이 필수적이다. 향후에는 CCUS 기술이 수소 생산, 암모니아 생산 등 탈탄소 산업과도 결합되며, 보다 통합적인 에너지 시스템의 일부로 기능할 전망이다. 이산화탄소를 문제로 보지 않고 자원으로 보는 인식 전환이 이루어진다면, CCUS는 기후 위기에 대응하는 전략적 기술로 자리 잡을 수 있을 것이다.
