아직도 제도적인 장치도 마련되지 않은 CCUS기술

재생에너지 비중이 세계에서 가장 꼴찌 수준인 우리나라에서 탄소중립사업을 추진하려면 CCUS기술은 필수적으로 요구된다. 그런데도 CCUS기술을 뒷받침하기 위한 제도적인 장치조차도 마련되지 못하고 있는 실정이다.

탄소중립 기본계획을 수립해야 될 지방정부의 입장에서는 심각한 딜레마에 빠져 있으나 중앙정부는 별다는 대책을 마련하지 못하고 있어 답답할 뿐이다.

지난달 28일, 국회에서는 한국 자원공학회 주관으로 ‘CCUS 산업활성화를 위한 입법 방향’이라는 주제로 토론회를 개최하였다.

이자리에서 산자위 김성원 의원은 “정부는 CCUS를 활용한 이산화탄소 감축목표를 1,040만톤에서 1,120만톤으로 상향 조정했으나, 우리나라는 CCUS 관련 통합법이 마련되지 않아 사업 추진을 위해서는 40여개의 개별법을 준용해야 하는 상황이다. 또한 CCS(탄소 포집 및 저장)는 산업통상자원부, CCUS는 과학기술정보통신부에서 담당하는 등 부처 간 업무 영역도 명확하게 구분돼 있지 않아 일관적인 정책 추진이 어렵다”고 지적하고 있다.

이어서 (사)한국자원공학회 전석원 회장은 “우리나라는 전체 에너지 소비량의 87% 가 화석연료가 담당하고 있으며, 세계적인 경쟁력을 가진 제조업의 에너지 소비량도 많아 에너지 전환만으로 탄소중립을 달성하기 매우 어려운 실정이어서 CCUS는 하나의 선택지가 아닌 ‘필수다”’라고 밝혔다.

사실 우리나라는 지난 1월에 발표한 제10차 전력수급기본계획에서 2030년까지 폐기될 예정인 석탄화력발전 28기를 모두 ‘LNG발전 + CCUS기술’로 전환한다는 계획이다. 여기에 2%의 암모니아 수소를 혼용으로 시작으로 점차 이의 비중을 확대시켜 결국에는 수소 화력발전으로 진화 발전시켜 나가겠다는 계획으로 화력발전의 탄소중립사업을 추진해 나간다는 방침이다.

그렇다면 다른 무엇보다도 CCUS기술에 대한 상품화를 전제로 추진되어야 할텐데 정작 CCUS기술에 대해서는 기술개발수준에 머물러 있을 뿐 아니라 제도적인 장치조차도 마련되지 못한 실정이다. .

현재 CCUS 기술을 대상으로 하는 개별법이 제정돼 있지 않아 CCUS 기술 부문별로 다른 법의 적용을 받고 있어 국내 CCUS 산업 기반 구축 및 경쟁력 있는 CCUS 산업 및 연구 생태계를 조성하기 위해 CCUS 통합법의 조속한 법제화가 절실한 실정이다.

최근 글로벌 CCUS 시장을 살펴보면 세계 각국들은 지속적인 기술개발과 왕성한 시설투자로 높은 성장세를 보이고 있다. 즉 CCS 시설 수는 2022년 194개에서 2023년 392개로 2배 증가했고 CO2 처리(포집) 용량이 2022년 2억4100만 CO2톤에서 2023년 3억6100만 CO2톤으로 1.5배 증가했다.

그런데 한국의 2030년 CCUS 목표는 연간 주입량 1,120만톤으로 타 국가에 비해 적은 편인데도 석탄화력발전을 폐기하지 않고 전량 LNG발전 전환, CCUS기술을 통하여 탄소중립을 유지하면서 암모니아 수소 혼용체제로 나가겠다는 계획이다.

사실 세계 각국이 탄소중립을 선언하며 관련 기술 중에서 탄소를 직접 포집, 저장, 활용 하는 CCUS기술을 필수적인 기술로 삼고 있지만 너무나 고비용을 부담해야 되는 경제성 문제로 주저하고 있는 입장이다.

그렇지만 탄소 중립에 대한 시급성이 요구되면서 경쟁적으로 참여하면서 상품화가 이뤄질 전망이다. 특히 발전소 굴뚝의 배기가스에서 직접 탄소를 포집하여 활용하는 DAC(Direct Air Capture)기술까지 개발할 방침을 수립하고 있어 CCUS기술에 대한 상품화가 머지않아 실현 될 전망이다.

최근에는 이산화탄소 농도가 낮은 대기 중에서도 포집할 수 있다는 DAC 기술개발에 적극 참여하고 있는데 현재 DAC 기술에는 필터 흡착방식과 화학흡수방식으로 구분된다.

필터 흡착는 흡착제가 있는 필터를 사용하여 대기중에서 이산화탄소만 걸러내고, 나머지는 대기로 방출하는 방식이다. 그리고 화학 흡수방식은 먼저 거대한 팬을 돌려 공기를 빨아 들이고 이때 공기 중에 수산화용액을 뿌리면 화학적 결합을 통해 이산화탄소만 따로 분리시켜 이산화탄소를 모으게 된다.

국제에너지기구(IEA)가 발표한 보고서에 의하면 “전 세계에서 15개의 DAC 프로젝트가 진행 중인데 연간 9,000톤 이상의 이산화탄소를 포집 중이다. 앞으로 기술개발을 통하여 상품화에성공시켜 탄소중립사업에 활용되어야 한다”고 밝히고 있다.

머지않아 DAC기술도 상품화가 이뤄져 화력발전에 대한 또 다른 에너지 전환방안으로 활용될 것이다.

미국 바이든 정부는 2035년까지 발전부문의 탈탄소화를 목표로 미국 환경보호청(EPA)이 조만간 천연가스 발전소에 탄소포집 장치 설치를 의무화하는 방안을 발표할 계획이란다.

현재 발전부문의 온실가스 배출량은 미국 전체 배출량의 약 4분의1을 차지하고 있으며 이들 기업들은 탄소포집저장 기술을 사용하는 천연가스 발전으로 전환하거나, 탄소를 전혀 배출하지 않는 재생에너지으로 전환하는 중 하나를 선택해야 될 입장이다.

2022년에 제정된 인플레이션감축법(IRA)도 EPA에게 발전소를 규제할 수 있는 권한을 부여했다. 그리고 재생에너지 전력생산에 1000억 달러의 세액공제 혜택을 주는 한편, 탄소포집저장 기술로 탄소를 제거할 경우 탄소 1톤 당 85달러의 인센티브를 제공하는 내용을 담았다.

특히 미국에서는 DAC 기술의 이산화탄소 저감 능력을 인정해, 낮은 경제성에도 불구하고 IRA 2022 법안을 통해 톤당 130달러 이상의 높은 인센티브를 제공하고 있다. 이는 DAC 기술의 상업적 실현 가능성을 높이는 주요한 동기 부여가 된다.

미국 에너지정보청(EIA)에 따르면 지난해 현재 화석연료 발전량은 전체 전력 생산량의 60%를 차지했으며 재생에너지 발전이 21.5%를 차지했고 나머지 18%는 원자력 발전이었다.

올해 새로 건설되는 발전 설비 중 태양광 발전이 54%(21기가와트)로 가장 큰 비중을 차지할 것으로, 천연가스는 14%를 차지하고 있어 재생에너지와 LNG발전 + CCUS기술에 기반을 두고 있다.

캐나다도 탄소포집저장 시설 투자비의 50%를 세액공제 해주고 대기 중에서 직접 탄소를 포집하는 DAC(Direct Air Capture) 설비에 대해서는 투자비의 60%에 달하는 세액공제 혜택을 제공한다. 탄소 수송과 저장 및 활용 설비 투자에는 37.5%의 세액공제를 해준다.

중국도 2023년 기준 전력, 석유 가스, 화공 등 분야에서 약 100개의 CCUS 시범 사업 건설 및 운영 중이며 심부 대염수층 내 CO2의 이론적인 저장 용량은 1조2100억~4조1300억톤으로 추정된다.

대한상공회의소에 따르면 한국의 CCUS 비용은 탄소 1톤 당 150달러 수준이다. 유종민 홍익대 교수는 “미국, 호주 등 탄소저장소가 확보된 나라보다 (한국의) 기술 적용 단가가 2배 이상 비싼 수준”이라고 지적했다. 따라서 세제지원 확대와 탄소차액계약제도 등을 통한 지원이 필요하다고 그는 제안했다.
탄소차액계약제도(Carbon Contracts for Differences, CCfD)란 기업이 탄소 감축 시설에 투자할 때 이를 통해 확보할 탄소배출권에 대해 한시적으로 일정 수준의 가격을 보장해 주면서 탄소중립 기술투자의 불확실성 줄여주는 제도다.

우리나라의 CCUS 기술은 미국, EU와 같은 선도국의 80~85% 수준으로 기술격차는 3.5~5년 정도 차이가 난다.

이런 기술격차와 함께 CCUS기술 적용에 불리한 여건을 갖고 있어 이를 보완시켜 나갈 수 있는 제도적인 장치가 마련하여 적극적으로 CCUS기술의 상품화를 통하여 화력발전, 철강업체, 석유화학업체, 시멘트 업체 등 다배출업체의 탄소중립사업이 원만하게 진행될 수 있는 기반을 마련해 나가야 할 것이다.

중앙정부는 더 이상 지체하지 말고 CCS와 CCUS 기술의 실용화를 위해 적극적으로 대응해 나갈 수 있는 제도적인 장치는 물론 각종 지원대책을 마련하여 다배출업체의 탄소중립사업이 원만하게 추진될 수 있는 기반을 조성해 2050 탄소중립을 성공적으로 추진해 나가야 할 것이다.