CCUS 란? 탄소포집, 활용 및 저장기술

CCUS는 국제에너지기구 IEA(The International Energy Agency)에서 탄소배출 제로를 가능하게 할 유일한 기술로 명명하기도 했고, 일론 머스크도 CCT(Carbon capture technology), 탄소 포집 기술에 1억달러, 1,000억원에 이르는 상금을 기부하겠다고 했습니다. 이런 CCUS란 무엇인지 정리 해 보았습니다. 

 

■ CCUS란?

CCUS(Carbon capture, utilisation and storage)란, 탄소 포집, 활용 및 저장(CCUS)은 에너지 시스템 전체에 적용할 수 있는 중요한 탄소배출 감소 기술입니다.

IEA에서는 CCUS로 공식 명명하였지만 CCSU(carbon capture, storage and utilization)로 불리기도 합니다. 

There is little question that carbon capture, storage and utilization (CCSU) is destined to become one of America’s big growth industries in the years to come.
- Forbes, "Elon And Exxon Agree: Carbon Capture Is Set To Explode In 2021" Feb 4, 2021

 

CCUS 기술은 

①연료 연소 또는 산업 공정에서 이산화탄소(CO2)의 포집(Capture), ②선박 또는 파이프라인을 통한 이 CO2의 수송(Transport), ③가치 있는 제품 또는 서비스를 생성하기 위한 자원으로의 사용(Use), ④지질 구조의 지하 깊은 곳에 영구적인 저장(Storage)이 포함됩니다.

CCUS 기술은 또한 바이오 기반 공정 또는 대기에서 직접 나오는 CO2에 대해서 탄소를 제거하거나 감소 시키기 위한 기반을 제공합니다.

아래는 IEA에서 도식화 한 CCUS 기술의 프로세스 입니다.  

출처. IEA What is CCUS? (CCUS란?)

 

 

 

▶ CCUS, 탄소 포집(Capture) 현황

이미 전 세계에서 CCUS 시설은 매년 약 40Mt의 탄소 포집(Capture) 능력을 갖추고 있습니다.

놀란만한 것은 이미 1970년대와 1980년대부터 텍사스 Val Verde 지역의 천연가스 처리 공장이 석유 회수작업을 강화하기 위해 석유 생산자들에게 CO2를 공급하면서 탄소 포집 시설이 운영되어 왔다고 합니다. 

IEA, 소스별 대규모 시설의 세계 CO2 포집 용량, 1980-2020 , IEA, 파리 https://www.iea.org/data-and-statistics/charts/world-co2-capture-capacity-at-large -소스별 시설 규모-1980-2020

 

 

 

▶ 일론머스크와 CCUS

일론머스크가 지난 1월 22일 자신의 트위터에 1억달러(천억원)의 상금을 기부하겠다고 트위터에 올리면서 CCUS가 더욱 이슈가 되기도 했습니다. 

https://twitter.com/elonmusk/status/1352392678177034242?s=20

Elon Musk on Twitter

 

 

 

▶ K-CCUS

우리나라도 2021년(올해) 4월 K-CCUS 추진단 발족하였습니다. 

산업통상자원부(장관 : 성윤모)는 2050년 탄소중립 핵심기술인 CCUS*(이산화탄소 포집·활용·저장) 기술 개발과 상용 확산에 힘을 모으기 위해 4.7(수) 민관합동「K-CCUS 추진단」발족식을 개최하고 민관협력 강화 방안을 논의하였음
- 출처. 대한민국정책브리핑, "K-CCUS (이산화탄소 포집·활용·저장) 추진단 발족" 20201.04.07

 

이 날, CCUS 기술에 대한 국내 주요 성과 및 계획도 함께 발표하였습니다. 

 

□ 국내 CCUS 기술개발 성과

• (포집) 석탄발전 포집설비(10MW) 장기 실증으로 상용규모 석탄발전 적용 가능 기술 확보,
• (저장) 해상 지중 CO2 주입(‘19년 100톤) 세계 3번째 성공,
• (활용) 탄산칼슘 제조 등 광물화 기술 및 일부 화학적 전환 기술은 응용실증 단계 진

 

□ 국내 CCUS 추진현황 및 계획

정부는 기 개발된 기술에 대한 실증 투자를 확대해 2025년까지 포집·저장·활용 분야별 상용화 가능 기술을 확보 추진예정입니다. 

구분	내용
포집기술	철강·시멘트·석유화학·수소·LNG발전 등 주요 산업별 중규모 테스트베드를 구축하는 단계적 실증사업을 추진하여 ‘24년까지 주요 업종별 상용 규모 포집 기술 확보 - LNG·철강·시멘트·석유화학 중소규모 실증 사업 금년 착수 (600억, ‘21∼’24) - 수소는 동해가스전과 연계하여 중대규모 포집 실증 사업 추진 (‘21.하 예타 추진)
저장기술	안전성이 확보된 동해가스전을 활용한 중규모 통합실증사업을 통해 ‘25년부터 이산화탄소 총 1,200만톤(연간 40만톤급)을 저장하고 포집·수송·저장 전주기 기술 고도화 - 동해가스전 고갈 저류층(‘22.6월 가스 생산종료) 활용 중규모 CCS 통합실증사업 추진(’21.하반기 예타신청 목표, ‘23∼’24년 시설 구축, ‘25∼’54년(30년) 시설 운영 및 저장)
활용기술	조기 실증·상용화 기술을 선정하여 R&D 집중 투자를 통해 CCU 기술이 조기에 상용화 될 수 있도록 지원을 강화할 계획 - 온실가스 감축효과, 부가가치 창출효과, 시장규모 등을 기준으로 기업 수요를 반영 (주요 CCU 제품(저탄소 시멘트, 폴리우레탄, 일산화탄소 등) 실증 사업 금년 착수(340억, ‘21∼’24))  -금년 상반기 중 과기부, 환경부 등 관계부처와 공동으로 ‘CCU 로드맵’을 수립ㆍ발표 예정

 

또한, 2030년까지 CCUS 기술을 탄소중립 新산업으로 육성하기 위해, CCUS 산업기반 마련과 제도개선 추진한다고 합니다. 

① ’23년까지 국내 대륙붕 탐사·시추를 통해 경제성과 안전성을 갖춘 1억톤급* 대규모 저장소 우선 확보, ‘30년까지 추가 저장소 확보 추진 
*매년 400만톤 규모의 CO2를 약 30년동안 저장할 수 있는 규모

② ’CCU 실증 및 사업화 지원센터‘를 구축하고 혁신 기술개발, 시제품 제작, 시험·인증 평가 지원 등을 통해 CCUS 스타트업 및 혁신 기업 육성
*CCU 사업화 지원센터 구축(‘21년 구축 완료, 여수)을 통한 시제품 제작 등 기술개발 지원, 시험·인증 평가 지원, 기술·정보를 활용한 수요자 맞춤형 비즈니스모델 개발

③ ‘CCUS 산업 육성 및 안전관리에 관한 법률*’(가칭) 제정 작업을 관계부처 공동으로 금년 중 착수해 CCUS 확산의 제도적 기반 마련
*CCUS 기술개발, 기업 육성 등 CCUS 산업 기반 조성 방안 및 시설에 대한 안전과 환경관리 체계를 담은 CCUS 추진을 위한 단일법 제정 추진 
* (’21년) 관계부터 합동 제정 작업 착수, (‘22년) CCUS 법률안 마련 및 부처간 의견 조율과 공론화를 통해 입법화 추진, (’23년) 하위법령 제정

 

 

CCUS에 대한 관심이 증가하고 있어 계속해서 해당 내용에 대해 공부하고 정리 해 보도록 하겠습니다.