지난해 노벨평화상을 수상한 유엔 정부간기후변화위원회(IPCC)는 온난화에 의한 파국을 막으려면 2100년의 대기 중 이산화탄소 농도를 550 ppm(현재 380ppm) 수준으로 막아야 한다고 예측했다.
이를 위한 행동계획으로 국제에너지기구(IEA)는 2050년을 기준으로 연간 320억 톤의 이산화탄소를 감축해야 한다고 주장했다. 2008년 홋카이도 G8 확대정상회의는 '2050년 세계 전체의 온실가스를 50% 감축하는 데 공동 노력한다'는 원칙을 정했고, 노르웨이는 더 나아가 2050년까지 자국 내 온실가스 배출량을 제로로 만들겠다는 야심찬 계획을 발표했다.
이산화탄소 포집ㆍ저장 신기술
온난화로 인한 기후변화를 최소화할 방법으로는 에너지 효율제고, 태양광, 풍력, 지열과 같은 비탄소 재생에너지 활용, 이산화탄소 포집 및 저장기술(CCSㆍCarbon Capture and Storage) 등이 있다. CCS는 발전소, 제철소, 석유화학공장과 같이 화석연료를 사용하는 대규모 온실가스 배출원에서 포집한 이산화탄소를 압축ㆍ수송해 지질학적 구조에 저장하거나 해양에 분사ㆍ저류하는 기술인데, 환경 고려에 따라 최근에는 지중 저장기술을 우선하고 있다.
선진 8개국과 노르웨이가 대폭 감축을 약속할 수 있는 것도 CCS기술의 잠재력 덕분이다. IEA는 2050년 감축필요량 중 19%인 약 61억 톤이 이 기술로 처리돼야 하며, 2100년까지 많으면 55% 정도가 CCS기술에 의존하게 될 것으로 내다보았다.
CCS의 1차 대상은 석탄을 이용해 발전을 하거나 수소를 생산하는 공정이며, 연소 배기가스의 가스혼합물에서 이산화탄소를 포집하는 연소 후 처리기술, 공기 대신 산소만으로 연소시켜 분리를 용이하게 만드는 순산소 연소기술, 연소 전의 반응 처리를 통해 이산화탄소를 분리하는 연소 전 처리기술로 구분된다. 문제는 이산화탄소 1톤에 40달러나 들어가는 분리비용이다.
지중 저장기술은 포집한 이산화탄소를 육상이나 해저 1,000m 이상의 심부 지질구조에 반영구적으로 처분하는 것으로, 유ㆍ가스전, 대수층, 석탄층 등이 적용 대상이다. 지중 저장은 석유 개발기술을 기반으로 회수증진기술(EOR)과 천연가스 지하저장 기술을 응용할 수 있어 이미 1990년대 중반부터 노르웨이의 '슬라이프너'와 '스노비트', 미국의 '웨이번', 알제리의 '인살라' 등의 대규모 실증 프로젝트가 진행되고 있다.
국내에서는 포집분야는 한국전력연구원과 한국에너지기술연구원을 중심으로, 저장분야는 한국지질자원연구원을 중심으로 추진되고 있다. 저렴한 이산화탄소 흡수제가 개발되고, 석탄가스화 복합발전소(IGCC)와 순산소 연소발전소 건설도 추진되고 있다. 국내 대륙붕 VI-1 광구 고래V 구조 하나에만 적어도 1억5,000만 톤의 이산화탄소 저장이 가능하다는 연구결과도 발표됐다.
우리가 취해야 할 자세는 자명
우리나라는 국내총생산(GDP)에서 에너지 다소비업종의 비중이 다른 선진국보다 매우 높다. 에너지 수요를 점차 신재생에너지로 전환해야 하지만 비용을 차치하더라도 단시일 내에 저탄소사회로의 전환은 불가능한 실정이다.
CCS는 화석에너지 기반사회와 저탄소 청정에너지 사회(또는 수소경제사회)를 이어주는 교량기술로, 기후변화에 신음하는 지구에 숨통을 터주고 온실가스 감축 부담을 최소화할 수단이기도 하다. 2012년경 전세계 CCS 시장규모는 2,350억 달러에 이를 전망이다. 산업의 근간을 지키면서 새로운 시장을 선점할 수도 있다면 우리가 취해야 할 자세는 자명한 것 아닐까.
허대기 한국지질자원연구원 책임연구원
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