[데일리한국 안희민 기자] 지난 11일 확정된 제1차 국가 탄소중립·녹색성장 기본계획(이하 탄소중립 기본계획)에서 탄소포집(Carbon Capture Storage, 이하 CCS)의 역할이 강화됨에 따라 CCS 기술 현황에 대해 관심이 쏠리고 있다. 

17일 업계에 따르면 한국은 이미 2010년부터 CCS 정책을 수립해 2017년 실증사업을 마쳤으며, 민간기업들은 CCS 광구 운영권을 획득해 저장소 탐사를 진행하거나 CCS 플랜트를 준비하고 있다. 

한국의 CCS 산업은 기술과 실증, 사업화와 해외진출 측면에서 양질의 경험을 쌓아오고 있는 셈이다. 탄소중립 기본계획에서 2018년 대비 2030년 CCUS를 통한 온실가스 감축률이 종전 10.3%에서 11.2%로 강화된 점을 감안하면 CCS 정책 수립과 사업에 보다 공을 들여야한다는게 업계의 중론이다. 

CCUS는 탄소포집활용을 의미하는 CCU(Carbon Capture Utilization)와 탄소포집 CCS를 합한 말인데, CCS가 CCU보다 비중이 크고 사업성이 밝기 때문에 CCS를 주로 다룬다.

탄소포집은 주로 암모니아수를 활용하는 화학적 흡수 방식이 상용화 단계에 접어들었다. 아직 탄소포집률이 4%에 불과하다는 보고도 있지만, 암모니아수에 CO₂를 용해 후 가열해 분리하는 방식이 양산 가능한 수준에 도달해 있다. 이 방식은 광물 흡착 방식이나 멤브레인(분리막)으로 거르는 방식보다 효율적이라는 평가를 받고 있다. 

현재 CCS는 원유시추공 한쪽에 CO₂를 주입해 다른 한쪽에서 원유를 추출하는 회수증진공법(Enhanced Oil Recovery, 이하 EOR)이 73%를 차지해 주종을 이룬다. EOR의 시장규모는 1조5000억 원에 달하지만 원유시추에 이용되기 때문에 위장된 온실가스 감축기술이라는 비판을 받기도 한다. 

한국 CCS 산업을 살펴보려면 2010년으로 거슬러 올라가야 한다. 2010년 7월 13일 정부는 세계 CCS 기술 강국으로 도약한다는 비전을 세우고, ‘국가 CCS 종합 추진계획’을 수립했다. 이후 산업부는 2013~2017년 포항분지 해상 중소규모 CO₂ 저장실증 프로젝트를 진행해 포항 영일만 심부 퇴적층에 CO2를 주입해 저장하는 기술을 개발했다. 하루 최대 40톤, 250일 운전으로 2년 간 총 2만 톤의 CO2를 저장했다. 

2021년 4월 7일엔 정부와 민간기업이 참여하는 K-CCUS 추진단이 발족했다. 이 기구는 한국 CCUS 확산의 컨트롤 타워를 표방하는데 산업부, 에너지공기업, 연구기관, 대학, 민간기업이 참여했다. 

최근엔 수소경제가 화두로 떠오르면서 CCS가 더욱 높은 가치로 평가받고 있다. 천연가스에서 수소를 분리할 때 배출되는 CO₂를 땅속에 저장하면 그 수소는 ‘블루수소’로 대접받는다. 따라서 과학기술부는 2022년 5차 탄소중립기술특위에서 CCUS를 탄소중립기술혁신전략로드맵에 포함했다. 

최근 국내 기업들도 CCS 사업에 적극적으로 뛰어들고 있다. 

SK어스온은 올해 1월 영국 Azuli와 글로벌 CCS 사업 기회를 발굴하는 업무협약을 맺었다. SK E&S는 ▲작년 9월 호주 G-11-AP 광구 운영권 획득 후 CO₂ 저장소 탐사 ▲동티모르 해상 바유운단 천연가스 생산설비를 CCS 플랜트로 전환해 2025년 본격 가동 ▲미국 노스다코타주 지하 탄소 저장설비를 올해 상반기 착공해 내년 하반기 가동 등을 진행하고 있다. 

포스코는 작년 12월 페트로스와 함께 말레이시아 사라왁주 ‘고갈 유가스전 활용 CCS 사업 협약’을 체결했다. 포스코 제철소에 공급할 블루수소를 생산하기 위해 발생하는 CO₂를 처리하기 위해서다.

삼성중공업은 작년 1월 파나시아와 선박 탄소포집 시스템 개발에 성공했고 실증사업을 진행 중으로 2024년까지 완료할 계획이다. 이 시스템을 LNG선에 설치할 예정이다. 

석유공사는 현재 동해가스전 대상으로 중규모 CCS 실증을 진행 중이다. 예정 부지는 동해가스전 저류층과 플랫폼을 포함한 관련 시설물로 연간 40만톤의 CO₂를 처리할 계획이다.  

CCS는 아직 경제성을 확보하지 못한 상태다. 국내 포집 단가는 톤당 10만 원 가량으로 예상된다. 기술 성숙도가 향상되면서 단가가 떨어질 것으로 예상되지만, 원가 산정에 계상이 되는 추가 비용인 것이다.  

탄소중립 기본계획에 따르면 발전사업과 철강·시멘트 제조, 블루수소 생산에서 발생하는 CO₂ 를 계획에 따라 일정 규모 이상을 매립해야만 한다. 그만큼 공기업, 민간기업들이 해결 과제에 대한 관심이 절실할 때이다.