CCUS, 에너지전환‧탄소중립 핵심 기술로 부상
CCUS, 에너지전환‧탄소중립 핵심 기술로 부상
  • 송승온 기자
  • 승인 2021.07.28 18:44
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중국 시노펙, 100만 톤급 CCUS 프로젝트 추진 중
일본, 2023년까지 상업적 규모 CCUS 기술확보 목표
지역난방公, 1MW급 도심형 컴팩트 CCUS 실증 추진

[지앤이타임즈 송승온 기자] 우리나라를 비롯해 세계 각국이 탄소중립 목표 달성 일환으로 CCUS(Carbon Capture, Utilization, Storage) 사업을 확대하고 있다. 

친환경 에너지인 태양광, 풍력 등 재생에너지의 최대 약점은 간헐성으로 LNG 발전(천연가스)은 재생에너지의 가동률이 떨어질 때 전력계통에 바로 편입해 전기를 생산, 이를 보완할 수 있다는 장점이 있다.

문제는 LNG 발전이 다른 화석연료 대비 상대적으로 적은 수준이지만 CO₂를 발생시킨다는 점이다. 따라서 LNG 발전이 CO₂를 포집하는 CCS 및 CCUS 기술과 결합한다면 LNG 발전의 친환경성을 더욱 높일 수 있을 것으로 기대되고 있다.

또 CCUS 기술을 통해 LNG 개질수소 생산과정에서 발생하는 CO₂ 제거도 가능한 만큼 미래 수소 생태계의 친환경성에도 크게 기여할 전망이다.

▲ SK E&S가 개발 예정인 호주 바로사-깔디따 가스전 전경.  SK E&S는 이 가스전의 최종투자의사결정(FID)을 선언하며 CCS 기술을 활용해 LNG를 생산할 계획이라고 밝혔다.
▲ SK E&S가 개발 예정인 호주 바로사-깔디따 가스전 전경. SK E&S는 이 가스전의 최종투자의사결정(FID)을 선언하며 CCS 기술을 활용해 LNG를 생산할 계획이라고 밝혔다.

◆ 중국, 수소‧바이오매스 결합 CCUS 기술 연구 

중국 석유・가스 국유기업인 시노펙(Sinopec)은 기존의 유・가스전에 100만톤급 CCUS 프로젝트를 추진한다고 밝혔다.

에너지경제연구원에 따르면 이 프로젝트는 산둥성 치루석유화학에서 포집한 이산화탄소를 기존의 배관을 통해 인접한 성리(勝利)유전으로 이송해 저장・활용하는 프로젝트이다. 성리유전에 10개의 무인 가스 주입소를 설치하고 73개 유정에 이산화탄소를 주입해 이산화탄소 저장과 석유회수증진(Enhanced Oil Recovery, EOR)을 동시에 추진할 예정이다.

이 프로젝트를 통해 향후 15년간 이산화탄소 누적 1068만톤을 주입하고, 석유 296만5000톤을 증산할 계획으로 이산화탄소 배출량 연간 100만톤을 감축할 것으로 기대하고 있다. 

시노펙은 이외에도 향후 5년 간 화둥 유・가스전, 장쑤 유전 등에 100만톤급 CCUS 사업을 추진할 계획이다.

또한 CCUS 기술 R&D센터를 설립해 신재생에너지, 수소, 바이오매스 등과 결합한 CCUS 기술을 중점 연구할 방침이다. 

중국은 2006년 ‘중국 기후변화 국가 대응 방안’을 시작으로 지금까지 다수의 관련 정책을 마련해 CCUS 사업을 지원해 왔다.

지난달에는 국가발전개혁위원회(NDRC)가 전국 CCUS 사업 관련 운영 및 건설 현황을 보고하도록 해 CCUS 사업을 체계적으로 관리할 움직임을 보이고 있다. 

과학기술부가 제정 중인 ‘탄소중립기술 발전 로드맵’과 ‘탄소중립을 위한 과학기술 행동 방안’에서도 CCUS 사업을 언급할 것으로 보여 관련 사업이 더욱 활성화될 것으로 전망된다.

지난해말 기준 중국은 총 35개의 CCUS 사업을 운영 중이며, 대부분은 1~10만 톤으로 규모가 작은 편이다. 하지만 최근에는 시노펙 등 국유기업과 산시(陜西) 등 지방정부에서 100만톤급 CCUS 사업을 계획하는 등 그 규모가 점차 확대되고 있다. 

정부의 정책지원과 탄소배출량 감축 및 친환경 전환이라는 부담 속에 CCUS에 참여하는 기업 및 지방정부가 점차 더 늘어날 전망이다.

◆ ‘K-CCUS 추진단’ 발족, 기술 상용화 촉진

미국은 저탄소 발전 전략을 수립하며 CCUS 기술을 개발하고 전력 시스템의 탈탄소화 및 산업분야의 친환경 전기, 전탄소 연료를 사용토록 계획을 세웠다.

일본은 에너지부문 탈탄소화를 위해 CCUS 기술을 활용한다는 계획을 수립, 2023년까지 상업적 규모의 CCUS 기술을 확립한다는 계획을 마련했다. 또한 산업부문에서는 CCUS 기술을 이용해 산업 공급 원료를 변경한다는 구상이다. 

한국 정부 역시 기존 석탄발전 시설을 LNG로 전환하고 CCUS 기술을 개발, 활용해 화석연료 사용 시 발생하는 온실가스를 최소한다는 계획을 마련했다.

산업부는 2050 탄소중립 실현을 위한 핵심기술인 CCUS 기술 개발과 상용화를 확산하기 위해 민관합동 ‘K-CCUS 추진단’을 지난 4월 발족하기도 했다.

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.

SK E&S는 최근 에너지기술연구원, ㈜씨이텍과 함께 ‘CO₂ 포집기술 고도화 및 실증∙상용화 연구’를 위한 업무협약을 체결했다. 

SK E&S는 CO₂ 포집기술 개발 및 실증, 상용화를 위한 연구에 적극 지원하기로 하고, 효율적 연구개발 수행을 위해 향후 에기연, ㈜씨이텍과 실무협의체를 구성할 계획이다.

특히 SK E&S는 CO₂ 대량포집에 상대적으로 유리한 습식 방식의 기술 고도화를 지원할 예정으로 LNG발전과 수소 생산에 최적화된 CO₂ 포집기술 개발은 물론, 다양한 산업 분야에까지 적용 범위를 확대한다는 계획이다.

또한 SK E&S는 호주 바로사-깔디따 해상가스전의 최종투자의사결정(FID)을 선언하며 CCS 기술을 활용해 저탄소 LNG를 생산할 계획이라고 밝혔다.

한국지역난방공사 역시 이달초 ‘2050 탄소중립 달성을 위한 CCUS R&D 중장기 로드맵’을 수하며 오는 2023년까지 1MW급 도심형 컴팩트 CCUS 실증을 추진할 예정이라고 밝혔다.

이번 로드맵에는 양산, 대구, 청주, 수원 CHP 시설을 대상으로 2025년부터 2050년까지 5470억원을 투자해 상용화된 도심형 컴팩트 CCUS 기술을 10MW~100MW급으로 확대 적용하는 방안을 담고 있다.

이를 통해 한난은 공간이 협소한 도심발전소에도 적용이 가능한 친환경 탄소자원화기술로 경제성을 갖춘 CCUS 사업화 모델을 완성할 계획이다.