은 기후변화 대응과 탄소중립 목표 달성을 위한 핵심 수단으로 부상하고 있다. 이 기술은 대기 중 이산화탄소를 포집하여 재활용하거나 지하에 안전하게 저장함으로써 온실가스 배출을 효과적으로 줄일 수 있다. 최근 에너지, 철강, 시멘트 등 탄소 배출이 많은 산업 분야에서 CCUS 기술의 실용성과 경제성이 주목받고 있으며, 정책적 지원과 기술 개발이 동시에 이루어지고 있다. 본 글에서는 현황과 향후 전 살펴본다.
탄소 포집 활용 및 저장(CCUS) 기술의 산업 적용 현황과 전망
탄소 포집 활용 및 저장(CCUS) 기술의 산업 적용은 기후 변화 대응 및 탄소중립 목표 달성을 위한 핵심 수단으로 부상하고 있다. 이 기술은 산업 공정, 발전소, 정유 및 화학 플랜트 등 탄소 배출이 집중되는 분야에서 이산화탄소를 포집한 후, 이를 재활용하거나 지하에 안전하게 저장함으로써 대기 중 배출을 방지한다. 최근 글로벌 에너지 전환 정책과 함께 정부 지원 확대, 기술 혁신, 그리고 민간 부문의 참여 증가로 인해 CCUS 기술은 더욱 실용적이고 경제적으로 적용 가능한 단계로 진입하고 있다. 특히 철강, 시멘트, 화학 등 탈탄소화가 어려운 산업(하드투어베이션 산업)에서는 CCUS가 거의 유일한 실현 가능한 감축 수단으로 평가받고 있다.
탄소 포집 활용 및 저장(CCUS) 기술의 주요 산업 분야
탄소 포집 활용 및 저장(CCUS) 기술의 산업 적용은 주로 발전 산업, 정유 및 가스 처리, 철강, 시멘트, 화학 공정 등 탄소 집약적 산업에서 활발히 진행되고 있다. 이들 산업은 공정상 이산화탄소를 대량으로 배출하며, 재생에너지로의 전환이 기술적·경제적으로 어려운 구조를 지니고 있어 CCUS 기술의 도입이 필수적이다. 예를 들어, 시멘트 제조 과정에서 발생하는 이산화탄소는 화학적 반응의 부산물이기 때문에 단순 연료 전환만으로는 배출을 줄일 수 없어, 포집 후 저장 또는 활용하는 방식이 유일한 해결책이다.
탄소 포집 활용 및 저장(CCUS) 기술의 경제성 및 비즈니스 모델
탄소 포집 활용 및 저장(CCUS) 기술의 산업 적용 확대를 위해서는 기술의 경제성 확보와 지속 가능한 비즈니스 모델 개발이 필수적이다. 초기 투자 비용과 운영 비용이 높아 민간 부문의 자발적 참여에 한계가 있었으나, 최근 탄소 가격제, 세액 공제, 정부 보조금 등 정책적 인센티브가 도입되면서 경제적 타당성이 개선되고 있다. 또한 포집된 이산화탄소를 향료, 폴리카보네이트, 연료 합성, 강화 오일 회수(EOR) 등 고부가가치 제품으로 전환하는 탄소 활용(Carbon Utilization) 전략도 수익성 제고에 기여하고 있다.
탄소 포집 활용 및 저장(CCUS) 기술의 저장 인프라 현황
탄소 포집 활용 및 저장(CCUS) 기술의 산업 적용에서 저장 인프라는 기술의 성패를 좌우하는 핵심 요소이다. 현재 전 세계적으로 지질 저장소는 주로 고갈된 유·가스 저류층, 염수층 등이 활용되고 있으며, 저장 용량, 누출 위험성, 모니터링 체계 등이 평가 대상이다. 한국의 경우, 동해 및 남해 해저에 대규모 염수층이 존재해 저장 잠재력이 높은 것으로 분석되며, 정부는 2030년까지 실증 저장소 구축을 목표로 관련 인프라 투자를 확대하고 있다.
탄소 포집 활용 및 저장(CCUS) 기술의 규제 및 정책 환경
탄소 포집 활용 및 저장(CCUS) 기술의 산업 적용은 기술적 요소뿐만 법적·제도적 환경에 크게 의존한다. 이산화탄소의 운송, 저장, 책임 소재 등에 대한 명확한 규정이 마련되어야 민간 투자가 활성화될 수 있다. 한국은 탄소중립녹색성장기본법 및 CCUS 촉진법 제정을 통해 저장 책임 기간, 인허가 절차, 모니터링 의무 등을 규정하고 있으며, EU, 미국, 캐나다 등과 비교해 빠르게 제도 기반을 마련하고 있다.
탄소 포집 활용 및 저장(CCUS) 기술의 국제 협력 사례
탄소 포집 활용 및 저장(CCUS) 기술의 산업 적용은 단일 국가 차원보다 국제 협력을 통한 기술 표준화, 인프라 공유, 공동 실증 프로젝트가 더욱 효율적이다. 북유럽 국가들은 북해 해저 저장소를 공동 활용하는 ‘Northern Lights’ 프로젝트를 통해 다국적 CCUS 네트워크를 구축 중이며, 미국과 캐나다는 국경을 넘는 이산화탄소 파이프라인 구축을 추진하고 있다. 한국도 일본, 호주와 함께 아시아 CCUS 허브 구축을 위한 양해각서를 체결하며 글로벌 협력에 적극 참여하고 있다.
| 산업 분야 | 탄소 포집 활용 및 저장(CCUS) 기술의 산업 적용 사례 | 저장 또는 활용 방식 |
| 발전 산업 | 화력발전소에서의 연소 후 포집 | 지하 저장, EOR 활용 |
| 시멘트 산업 | 노출가스 중 CO₂ 포집 (예: Norcem Brevik 플랜트) | 염수층 저장 |
| 철강 산업 | 고로 가스에서의 CO₂ 분리 (예: ThyssenKrupp 프로젝트) | 화학 합성 연료 제조 |
| 화학 산업 | 수소 생산 공정에서의 부생 CO₂ 포집 | 메탄올, 폴리카보네이트 합성 |
| 정유 산업 | 가스 처리 플랜트에서의 CO₂ 제거 | EOR(강화 오일 회수) |
사례·비즈니스
CCUS 기술은 어떤 산업 분야에 적용될 수 있나요?
CCUS 기술은 전력, 철강, 시멘트, 화학, 정유 등 탄소 배출이 많은 산업에 주로 적용됩니다. 특히, 탈탄소화가 어려운 분야에서 이 기술은 온실가스 배출을 효과적으로 줄이는 핵심 수단으로 주목받고 있으며, 최근에는 수소 생산 및 바이오에너지 분야에서도 활용 범위가 확대되고 있습니다.
탄소 포집 후 포집된 이산화탄소는 어떻게 활용되나요?
포집된 이산화탄소는 재활용 및 저장을 통해 방식으로 활용됩니다. 대표적으로는 고급 화학물질, 합성연료, 플라스틱 원료 등으로 전환되며, 지하의 지질 구조에 영구적으로 저장하거나, 석유 회수 증진(EOR) 기술에 사용되기도 합니다.
CCUS 기술 도입 시 기업이 직면하는 주요 과제는 무엇인가요?
기업은 CCUS 기술 도입 시 높은 초기 투자 비용과 에너지 소비 증가, 인프라 부족 등의 과제에 직면합니다. 또한, 이산화탄소 운송 및 저장을 위한 규제 체계와 사회적 수용성 확보도 중요한 도전 과제로 꼽힙니다.
한국에서 CCUS 기술의 산업 적용을 위한 정부 정책은 어떤 것이 있나요?
한국 정부는 탄소중립 실현 목표 달성을 위해 CCUS 기술 개발 및 실증 사업에 대한 지원을 확대하고 있습니다. 대표적으로 탄소 포집·활용·저장 로드맵을 수립하고, 세제 혜택 및 R&D 투자 확대를 통해 산업계의 기술 도입을 촉진하고 있습니다.
