여러분은 CCUS라고 들어 보셨나요? CCUS는 Carbon Capture, Utilization, Storage의 약자로 탄소 포집·활용·저장 기술을 의미합니다. 요즘 많은 기업과 연구소에서는 CCUS에 엄청난 투자를 진행하고 있고 여러 매체에서도 CCUS를 다루고 있죠.
오늘은 우리가 왜 CCUS 기술을 확보하고자 노력하는지와 더불어 CCUS가 무엇인지에 관해 알아보도록 하겠습니다.
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환경을 위한 움직임, 탄소 중립!
탄소 중립, 이제는 모두 익숙하실 텐데요. CCUS는 이러한 ‘탄소 중립’ 달성에 꼭 필요한 기술입니다.
국제사회는 지구온난화의 심각성을 인식하고 이를 해결하기 위해 여러 가지 협약을 채택하였습니다. 2015년 12월, 프랑스 파리에서 열린 ‘제21차 유엔기후변화협약’(UNFCCC· United Nations Framework Convention on Climate Change)에서는 파리협약이 채택되어 모든 당사국에 온실가스 감축 의무가 부과되었습니다. 또한, 2018년 ‘기후 변화에 관한 정부 간 협의체’ (IPCC·Intergovernmental Panel on Climate Change) 총회에서는 평균온도 상승 폭을 1.5 ℃ 내로 억제하는 목표를 설정하였죠.
위와 같은 목표를 이루는 데 필요한 것이 바로 ‘탄소 중립(Net-zero)’입니다. 탄소 중립은 2050년까지 탄소 순 배출량이 0이 되도록 사회를 전환하는 개념인데요. 우리나라도 이러한 국제사회의 발걸음에 맞춰 정부에서 2020년 12월 ‘2050 탄소중립 추진전략’을 발표했습니다. 기업도 이러한 추진전략에 따라 탄소 중립 달성을 위해 노력하고 있답니다.
▶‘탄소 중립’ 목적지를 향한 한화토탈에너지스의 로드맵은?
한화토탈, ‘탄소 제로’를 이야기하다
안녕하세요, 한화토탈 블로그 지기입니다. 지난달 한화토탈에서는 탄소 순배출량 0을 달성하기 위한 로드맵을 공유하고 임직원 이해도를 높이기 위한 온라인 세미나가 열렸습니다. 탄소 배출을
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CCUS: 탄소 포집·활용·저장
탄소 중립 달성을 위해서는 에너지를 많이 소비하는 기기의 고효율화, 화석연료와 원자력을대체하는 재생에너지 사용, 전기화, 수소 활용 등 다양한 기술들이 필요합니다. 이러한 여러 가지 기술 중 직접적으로 이산화탄소(Carbon)를 포집*(Capture)하고 활용(Utilization)하거나 저장(Storage)하는 기술이 CCUS입니다.
국제에너지기구(IEA·International Energy Agency)가 2017년 발표한 에너지 기술 전망 (ETP· Energy Technology Perspectives)에 따르면 CCS(Carbon Capture and Storage) 기술 없이 탄소 중립 달성은 불가능하다고 합니다. 또한, 2020년 발표한 ETP에서는 탄소 중립 달성을 위해 필요한 이산화탄소 감축량 중 15%가량을 CCUS 기술로 확보해야 한다고 했죠. 이처럼 CCUS 기술은 탄소 중립 달성을 위해 없어서는 안 될 아주 중요한 기술이랍니다.
* 포집: 여러 방법으로 일정한 물질 속 아주 적은 분량의 성분을 분리하여 잡아 모으는 일
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이산화탄소 ‘포집’과 ‘저장’ 기술 알아보기
탄소중립 달성을 위해 꼭 필요한 기술인 CCUS을 각각 포집, 활용, 저장 분야별로 알아보겠습니다.
먼저 포집 기술은 여러 가지 배출원으로부터 발생되는 이산화탄소를 분리·정제하여 포집하는 기술입니다. 분리 및 정제 기술은 습식 포집·건식 포집·막분리 기술로 나누어지는데요. 습식 포집은 액체를 이용한 흡수법, 건식 포집은 고체를 이용한 흡착법, 그리고 막분리 기술은 분리막을 이용한 정제법을 뜻합니다. 위 세 가지 기술 중 흡수법이 현재 가장 상용화에 가까운 기술로 알려져 있습니다.
두 번째로 CCS는 포집된 이산화탄소를 저장하는 기술입니다. 포집된 이산화탄소를 압축·수송하여 육상 또는 해양 지하저장소에 안전하게 저장하는 일련의 과정 및 기술을 의미하죠. CCS의 주요 기술은 석유 개발 기술과 유사하기 때문에 전 세계적으로 주요 석유 회사 및 관련 기업들이 CCS 사업을 주도하고 있습니다. 우리나라는 과거에 포항 영일만 해저에 저장하는 실증 사업을 한 적이 있고 현재는 군산 앞바다, 동해가스전 등을 활용하고자 다양한 연구들이 진행되고 있습니다.
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이산화탄소의 ‘활용’ 기술이란?
앞서 알아본 CCS 기술은 저장 장소 확보가 어렵고 안정성이 보장되지 않는다는 단점이 있는데요. 이를 보완할 수 있는 기술이 바로, 포집된 이산화탄소를 활용하는 CCU 기술입니다.
많이 알려진 것처럼 이산화탄소는 매우 안정적인 물질입니다. 현재 이러한 이산화탄소를 분해하고 다른 물질로 전환하여 활용하는 여러 가지 방법들이 연구되고 있는데요. 크게 화학적 전환, 생물학적 전환, 광물화 세 가지 기술로 분류됩니다. 과정은 모두 다르지만 여러 전환과정을 통해 경제적 가치가 떨어지는 이산화탄소를 경제적 가치가 높은 물질로 전환하는 것을 목표로 하죠.
하지만 앞서 언급한 바와 같이 이산화탄소는 매우 안정한 물질로, 전환하는데 많은 에너지가 필요합니다. 그렇기 때문에 경제성 확보가 어렵고 과량의 수소가 필요하다는 문제점을 안고 있습니다. 이 때문에 현재 기술 수준으로는 상용화까지 긴 시간이 필요할 것으로 예상되고 있는데요. 그러나 이산화탄소를 경제적 가치가 높은 물질로 전환하는 기술은 탄소 중립을 위해 꼭 필요하기 때문에 국내외 많은 연구진이 힘쓰고 있답니다.
오늘은 간단히 CCUS 기술을 알아보는 시간을 가졌습니다. 현재 한화토탈에너지스 연구소에서도 탄소 저감을 위해 포집, 전환 연구과제를 수행하고 있습니다. 빠른 시일 내에 우리 기술로 탄소 중립에 도달할 수 있기를 희망합니다.
(글: 한화토탈에너지스 연구기획팀 이태희 과장)
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