[탄소중립] CCUS란? 기술 동향과 해외 사례 한눈에 보기

 

탄소중립 실현을 위해 주목받고 있는 CCUS(Carbon Capture, Utilization and Storage)는 이산화탄소(CO₂)를 포집해 저장하거나 이를 다양한 방식으로 활용하는 첨단 기술입니다. 탄소중립 목표를 이루는 데 있어 중요한 역할을 담당하며, 최근 녹색기술로서 다양한 산업에서 빠르게 도입되고 있습니다. 이 글에서는 CCUS의 정의, 주요 기술 동향, 그리고 해외 비즈니스 모델에 대해 알아보겠습니다.

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1. CCUS란?

CCUS는 크게 세 가지 기술로 나뉩니다:

1. 탄소 포집(Carbon Capture): 발전소, 철강, 시멘트, 석유화학 등 산업 시설에서 배출되는 CO₂를 포집합니다.
2. 탄소 활용(Utilization): 포집된 CO₂를 연료, 화학물질, 건축자재 등으로 변환하여 새로운 부가가치를 창출합니다.
3. 탄소 저장(Storage): 포집된 CO₂를 지하 800m 이상의 육지나 해저에 주입해 장기적으로 저장합니다.

CCUS는 단순한 감축 기술을 넘어, CO₂를 활용해 경제적 가치를 창출할 수 있는 혁신적 녹색기술로 평가받고 있습니다.

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2. CCUS 기술 동향

최근 CCUS 기술은 급격히 발전하며 글로벌 시장에서 주목받고 있습니다.

• 미국 중심의 시장 확대: 대규모 CCUS 프로젝트가 발표되며, 2030년까지 연평균 23% 성장해 약 279 Mtpa(Metric tons per annum)의 탄소 포집 용량에 도달할 것으로 예상됩니다.
• 유망 기술 부상: 중소형 CO₂ 포집 시스템, CO₂ 화학 전환 시스템, CO₂ 광물 탄산화 시스템, 탄소감축량 인증 플랫폼 등이 주목받고 있습니다.
• 탄소 활용 기술: CO₂를 활용해 메탄올, 바이오연료, 건축자재 등으로 전환하는 기술들이 빠르게 발전하고 있습니다.

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3. 국가별 주요 플레이어

세계 주요 CCUS 선도 기업

• 미국: Schlumberger Limited, ExxonMobil, Chevron
• 유럽: Shell plc, TotalEnergies SE, Equinor(노르웨이)
• 일본: Mitsubishi Heavy Industries
• 캐나다: Carbon Engineering (블랙록의 5억 5천만 달러 투자)
• 한국: SK이노베이션, SK E&S, LG화학, 포스코, 현대오일뱅크

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4. CCUS의 장점

높은 감축 기여도

국제에너지기구(IEA)는 CCUS 기술이 2050년 탄소중립 실현을 위한 총 감축량의 약 18%를 담당할 것으로 전망하고 있습니다. 이는 단일 기술로는 가장 높은 감축 기여도로 평가받고 있습니다.

연착륙 유도

기존 화석연료 기반 산업을 급격히 폐기하지 않고도 CO₂를 처리할 수 있으므로, CCUS는 산업과 발전 부문의 탄소중립 연착륙을 돕는 중요한 기술로 자리 잡고 있습니다.

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5. 해외 CCUS 비즈니스 모델

1) 국가 간 CCUS 프로젝트 협력

한국의 7개 기업(Samsung Engineering, GS Energy, SK Earthon 등)이 말레이시아 Petronas와 협력하여 Shepherd CCS 프로젝트를 추진 중입니다. 이 프로젝트는 한국 산업단지에서 발생한 CO₂를 포집, 말레이시아로 운송 및 저장하는 국제 협력 사업입니다.

2) CCUS 기술 및 인프라 수출

한국은 동남아시아 국가에 CO₂ 포집 기술, 운송 선박, 저장 설비 등 관련 인프라를 수출하며 글로벌 CCUS 시장에서 기술 강국으로 자리매김하고 있습니다.

3) 국제 프로젝트 투자

동남아시아 국가들의 천연가스를 활용해 CCUS 기술로 블루 수소 및 암모니아를 생산하고, 국제 프로젝트에 투자하는 사례도 늘어나고 있습니다.

4) 컨설팅 및 교육 서비스

한국의 전문 기관들은 CCUS 관련 기술 타당성 조사, 규제 프레임워크 개발 지원, 운영 교육 프로그램 등을 통해 동남아시아 지역에서 컨설팅 및 교육 서비스를 제공하고 있습니다.

5) 청정 수소 및 암모니아 생산

천연가스를 기반으로 한 블루 수소 생산에 CCUS 기술을 적용하여 동남아시아의 에너지 전환 프로젝트를 적극적으로 추진 중입니다.

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6. 탄소 활용 기술: 경제적 부가가치 창출

포집된 CO₂는 단순 저장을 넘어 다양한 방식으로 활용될 수 있습니다.

• 화학적 전환: CO₂를 메탄올, 폴리머, 합성연료 등으로 변환
• 생물학적 전환: 미세조류나 박테리아를 활용하여 바이오매스, 바이오연료로 전환
• 광물화: CO₂를 광물과 반응시켜 탄산염 형태로 고정
• 직접 활용: CO₂를 온실 작물 생장 촉진, 식음료 산업, 드라이아이스 제조에 활용

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요약

CCUS는 탄소중립 실현을 위한 필수적인 기술로, 발전, 산업, 에너지 분야에서 중요한 역할을 하고 있습니다. 특히 국가 간 협력, 기술 수출, 컨설팅 등 다양한 해외 비즈니스 모델이 주목받고 있으며, CO₂를 활용한 경제적 부가가치 창출도 기대됩니다. 앞으로 CCUS는 글로벌 탄소중립 목표를 이루는 데 핵심적인 기술로 자리 잡을 것입니다.