인류는 현재 화석연료를 주에너지원으로 사용하고 있어요. 이 과정에서 엄청나게 많은 탄소를 내뿜고 있고요. 최근엔 탄소절감을 위해 CCS(Carbon Capture and Storage) 기술이 떠오르고 있는데요. CCS는 말 그대로 이산화탄소(Carbon)를 포집(Capture)하고 저장(Storage)하는 기술을 말해요.
CCS는 국제사회에서 탄소 절감을 위한 필수적 기술로 인정받은 지 오래에요. 2011년 17차 UN 기후변화협약 총회에서 CCS 기술은 CDM(Clean Development Mechanismr·온실가스 배출량 감축 활동 사업)으로 공식 인정됐거든요. 국제에너지기구에 따르면 2050년 세계 온실가스 감축량의 약 9%를 CCS 기술이 담당할거래요. 이번 테크따라잡기에선 CCS 기술에 대해서 알아보도록 해요. 자세한 설명을 위해 한국가스공사, 한국에너지공단, SK이노베이션, 롯데케미칼의 자료를 참고했어요.
CCS 공정은 크게 탄소 포집→압축→수송→저장하는 과정으로 이뤄지는데요. 공정 중 가장 핵심은 포집 단계래요. 포집 단계에서 가장 많은 비용이 들기 때문이죠. 약 70~80% 비중을 차지한대요. 향후 CCS 기술 상용화를 위해선 반드시 포집 단계에서 비용을 절감해야 한대요.
포집 기술은 △연소 후 포집 기술 △연소 전 포집 기술 △순산소 연소 포집기술 크게 3가지로 나뉘는데요. 연소 후 포집 기술은 흡수제를 이용하는 방법이래요. 배기가스에 포함된 탄소를 흡착해 다른 가스와 분리해 내는 기술이에요.
연소 전 포집 기술은 천연가스의 개질반응(열이나 촉매 작용으로 물질의 구조를 변화시키는 것)을 활용해요. 일산화탄소를 수소와 이산화탄소로 분리한 후 이산화탄소만 다시 포집하는 과정을 거친데요.
순산소 연소 포집 기술은 3가지 방법 중 가장 복잡한 단계를 거쳐요. 질소 성분을 제외한 순도 95% 이상의 산소와 재순환된 배기가스를 사용해 미분탄을 연소시키고요. 이산화탄소와 물이 대부분을 차지하는 배기가스를 생성시킨 다음 물만 따로 응축해서 고농도의 이산화탄소를 포집하는 기술이래요.
포집이 완료되면 탄소를 최대한 압축하는 과정을 거쳐요. 약 90% 이상으로 탄소를 고농축하는 과정을 거친다고 하네요.
부피를 최대한 압축한 뒤, 파이프라인 선박 등을 이용해 저장소로 이동시키고요. 800m 이상 지하의 폐유전이나 가스전 등에 탄소를 반영구적으로 보관하는 거죠. 필요에 따라선 원유, 메탄 생산을 위해 꺼내서 재사용할 수도 있대요.
그렇다면 왜 CCS 기술이 주목받는 걸까요. 여러가지 이유가 있겠지만 가장 큰 이유는 '수소'와 관련이 있어요. 수소를 생산하는 방법은 크게 △그레이수소 △브라운수소 △블루수소 △그린수소로 나뉘어요. ▷관련기사: 수소는 산소와 이렇게 만나야…전류가 흐른다(6월20일)
가장 친환경적으로 수소를 생산하는 방법은 신재생에너지를 이용한 △그린수소 방식인데요. 하지만 아직 기술, 비용 등의 문제로 상용화는 어려운 단계에요. 현재로서 가장 현실적으로 수소를 생산하는 방법은 석탄, 천연가스를 통해 수소를 생산하는 방식(△그레이수소 △브라운수소 △블루수소)인데요. 석탄과 천연가스에서 수소를 생산하려면 탄소 배출이 불가피해요. CCS 기술이 이 과정에서 발생하는 탄소를 포집해 대기 중에 배출되지 않도록 하는 거죠.
이러한 이유로 최근 국내 대기업들 중 여러 곳이 CCS 기술에 주목하고 있어요. 현대중공업그룹은 지난 3월 '수소 드림(Dream) 2030 로드맵'을 발표하며 CCS 사업을 진출하겠다고 밝혔고요. SK이노베이션은 지난 5월 한국석유공사와 손을 잡고 CCS 사업을 추진하기로 했어요. 롯데케미칼도 지난 7월 '2030 수소 성장 로드맵'을 제시하면서 CCS 사업에 진출 의사를 밝혔어요.
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