SK E&S, LNG 발전소서 배출되는 이산화탄소도 제거
정부, CCUS 적극 활용… 동해가스전 연계 실증사업 추진
탄소중립 논의 확산, 이산화탄소 처리 위한 CCUS 중요성 확대

▲ SK E&S가 개발 예정인 호주 바로사-깔디따 가스전 전경

[지앤이타임즈 송승온 기자] 천연가스는 석탄 대비 친환경 연료로서 각광받고 있지만 메탄이 포함된 엄연한 화석연료로서 발전소 건설 과정에서 극심한 민원이 제기되기도 한다.

이 때문에 천연가스가 에너지전환 시대에 가교역할을 수월히 수행하기 위해서는 생산과정에서 CCS(Carbon Capture & Storage, 이산화탄소 포집 및 저장) 기술이 적극 활용돼야 한다는 목소리가 커지고 있다. 최근에는 활용(Utilization)이라는 의미도 더해 CCUS로 불리기도 한다. 즉 대기중에 배출되는 이산화탄소를 포집해 재가공 후 드라이아이스 등의 원자재로 활용하거나 지하 암반 등에 저장하는 기술을 뜻한다.

CCS는 ‘온실가스 없는 화력발전 기술’로 평가받는다. 최근 호주 바로사-깔디따 해상가스전의 최종투자의사결정(FID)을 선언한 SK E&S 역시 CCS 기술을 활용해 저탄소 LNG를 생산한다고 밝힌 바 있다.

SK E&S는 천연가스 생산 과정에서 발생하는 이산화탄소를 포집해 인근 해상 폐가스전에 저장하고, CCS 기술 고도화를 통해 LNG 발전소에서 배출되는 이산화탄소도 제거함으로써 ‘CO₂ Free LNG’ 사업을 실현해 나간다는 구상이다.

이를 위해 SK E&S는 지난해 11월 파트너사인 산토스사와 ‘CCS 및 탄소저감사업 협력기회 발굴’을 위한 MOU를 맺었으며, 올해 3월 공동연구계약도 체결하고 CCS프로젝트 타당성 검토에 이미 착수했다.

특히 SK E&S는 CCS 기술을 지속 개발해 향후 수소 생산 과정에도 적용한다는 계획이다.

SK E&S는 2025년부터 호주 가스전에서 생산하는 LNG를 국내로 들여와 충남 보령 인근 지역에 건설 예정인 수소생산 플랜트를 통해 CO₂를 제거한 청정수소를 생산할 계획이다.

▲ 동해가스전 해상플랫폼 전경

◆ 동해가스전 활용, 포집‧저장 실증사업 추진

정부는 기존 석탄발전 시설을 LNG로 전환하고 CCUS 기술을 개발, 활용해 화석연료 사용 시 발생하는 온실가스를 최소한다는 계획을 마련한 바 있다.

산업부는 최근 2050 탄소중립 실현을 위한 핵심기술인 CCUS 기술 개발과 상용화를 확산하기 위해 민관합동 ‘K-CCUS 추진단’을 발족했다.

특히 매장량 고갈로 가스생산이 중단될 예정인 동해 가스전을 활용, CO₂를 포집하고 저장하는 중규모 CCS 통합실증사업이 추진될 예정이다.

산업부는 그동안 CCUS 기술개발을 적극 추진해 성과를 거두기도 했다. 석탄발전 포집설비(10MW) 장기 실증으로 상용규모 석탄발전 적용 가능 기술을 확보 했으며 지난 2019년에는 해상 지중에 CO₂ 100톤을 주입하는 기술을 전 세계에서 3번째로 성공한 바 있다.

또한 포집한 CO₂를 활용한 탄산칼슘 제조 등 광물화 기술과 일부 화학적 전환 기술은 응용실증 단계에 진입해 있다.

산업부는 CCUS를 신산업으로 육성하고 초기단계에 있는 전 세계 기후위기대응 신 시장을 선점할 수 있도록 다부처 사업 등을 통해 적극 지원할 계획이다.

포집기술은 철강·시멘트·석유화학·수소·LNG발전 등 주요 산업별 중규모 테스트베드를 구축하는 단계적 실증사업을 추진해 2024년까지 주요 업종별 상용 규모 포집 기술을 확보한다.

내년 6월 가스 생산 종료예정인 동해가스전의 고갈 저류층을 활용해 중규모 CCS 통합실증사업 추진을 위한 예타 신청을 올해 하반기까지 추진할 예정이며 2023년부터 2024년까지 시설 구축을 완료할 계획이다.

활용기술은 조기 실증과 상용화 기술을 선정해 R&D를 집중 투자한다. 올해 안에 340억원을 투입해 온실가스 감축효과와 부가가치 창출효과 등을 기준으로 기업의 CCU 제품(저탄소 시멘트, 폴리우레탄, 일산화탄소 등)에 대한 실증 사업에 착수한다.

◆ 가스산업, CCUS 기술 연구‧개발 적극 수행해야

국제에너지기구 IEA는 지난해 발간한 보고서에서 CCUS 기술 없이는 탄소중립에 도달하는 것이 불가능하다고 전망했다.

발전시설이나 산업현장에서 배출되는 이산화탄소가 전 세계에서 배출되는 양의 50% 이상이 배출되는 상황에서 이산화탄소를 저감할수 있는 유일한 해결책으로 판단한 것이다.

이처럼 세계적으로 탄소중립 논의가 확산되면서 배출 불가피한 이산화탄소 처리를 위한 CCUS의 중요성이 확대되고 있다.

한국가스공사 계간 가스산업 보고서에 따르면 미국은 저탄소 발전 전략에서 CCUS 기술을 개발하고 전력 시스템의 탈탄소화 및 산업분야의 친환경 전기, 전탄소 연료를 사용토록 계획을 수립했다.

일본은 에너지부문 탈탄소화를 위해 CCUS 기술을 활용한다는 계획을 수립, 2023년까지 상업적 규모의 CCUS 기술 확립을 목표로 세웠다.

또한 산업부문에서는 CCUS 기술을 이용해 산업 공급 원료를 변경하도록 하는 세부목표를 제시했다.

가스공사는 보고서에서 ‘탈석탄발전 정책 등으로 인해 상대적으로 온실가스 배출이 적은 가스 산업 활동이 증가할 것으로 예측되고, 이에 따라 절대적인 배출량이 증가해 국가 및 환경 단체로부터 배출량 증가에 대한 압박이 증가할 것’이라고 예측했다.

이어 ‘하지만 이러한 가스 산업의 위기를 기회로 삼아 온실가스 감축을 위한 적극적인 CCUS 기술 개발에 노력하고, 국가적인 수소경제 구축을 위한 디딤돌 역할 수행 등 기후변화대응 전략을 수립한다면 새로운 에너지전환 시대에서 핵심적인 역할을 수행하는 산업으로 자리매김 할 것’이라고 전망했다.

또한 전 세계 주요 국가와 기업의 탄소중립 전략을 살펴보면 탈탄소화를 위한 가장 주된 방법은 CCUS 기술이기 때문에 가스산업과 관련된 업종은 CCUS 기술을 위한 연구‧개발을 적극 수행해야 할 것이라고 제언했다.

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