[가스신문 = 양인범 기자]  한국CCUS추진단은 지난 2020년 사단법인 ‘CCUS 포럼’으로 시작해 2021년 산업통상자원부의 승인을 거쳐 올해부터 ‘한국CCUS추진단’이란 명칭의 사단법인으로 변신했다.

추진단의 목표는 CCUS 기술개발 및 상용화를 지원하기 위해 기업 및 민간 전문가와 정부가 참여하는 추진단을 통해 CCUS 산업 활성화와 생태계 조성을 추진한다.

전 세계 탄소포집용량은 2021년 기준 43Mtpa(백만톤/년)으로 1972년 이후 연평균 10%의 높은 성장률을 기록해 왔으나 현재 설치 용량 수준은 전 세계 배출량의 0.1% 포집에 그친다. 이에 세계 각국은 CCUS 프로젝트를 대폭 확대하고 있다.

본지는 이번 창간특집호에서 한국CCUS추진단 권이균 단장(공주대 교수)을 통해 추진단의 활동과 목표, 국내 CCUS기술과 산업 수준과 향후 발전 방향 등에 대해 자세히 알아봤다.

“온실가스 감축은 여러 가지 방법으로 할 수 있다. 수요관리, 건물, 원전 등이며 그 중에 온실가스 직접 감축으로 CCUS가 있는데, 전체의 10~20% 사이로 보고 있다. 평균적으로 국제적으로는 15%로 보고 있다. 추진단은 4가지의 큰 업무를 진행하고 있다. △CCUS 정책지원 △기업에 대한 기술 소개와 자문 △전문 인력 양성 △국제 협력 업무를 하고 있다. 또 CCUS와 관련 방법론 수립, 한국-네덜란드 협력과제, 해저 주입설비 자립화 연구의 주관기관으로 약 7개의 R&D 과제에 참여하고 있다.”

권 단장은 현재 국내의 CCUS 기술 수준은 세계 최고 수준에 못미친다고 설명했다.

“2021년에 추진단이 60여명의 전문가들과 함께 기술 수준 분석을 했는데, 한국의 기술력은 세계 최고 수준의 85%에 도달했고 기술격차는 3.5~5년 정도이다. 포집·수송·저장·활용 등 여러 가지 기술이 필요한데 포집은 현재 90%대까지 올랐지만, 저장기술은 80% 정도이다.”

그는 해외에서는 이미 20년 넘게 운영 중인 CCS프로젝트도 있다고 강조했다.

“현재 전 세계에서 운영, 설계, 구축 중인 과제가 140여개 있다. 노르웨이의 Sleipner, 캐나다의 Weyburn-Midale프로젝트 등은 완공된 이후 20년 이상 운영되고 있다. 특히 파리 협정 이후 대형 프로젝트는 미국, 네덜란드, 일본 등에서도 진행되고 있다. 일반적으로 탄소 저장소는 사암층을 주로 활용하고 있다. 조금 도전적인 연구로 암염, 석회암, 현무암층, 석탄층도 저장소로 개발하고 있다. 암염층은 아주 치밀한 덮개층 구조를 갖고 있기에, 가능성이 높다.”

권이균 단장은 석유에너지 지질학 참고서를 다른 박사들과 함께 만든 지질학 분야의 전문가이다. 그는 CO₂ 저장을 위해서 지리적 요건이 중요하다고 말했다.

“CO₂ 저장소는 국내는 육지보다 바다가 적합한데, 동해의 남서해안 대륙붕 지역이나 서해 대륙붕의 군산 분지 지역이 적합한 저장소가 될 수 있다. 지하 800m 이상에 CO₂를 주입해야 하기에 배관부터 지층까지 주입하는 주입관, 주입 설비, 여러 지역의 포집설비도 반드시 필요하다. CCS는 초기에 대규모 시설 구축이 필수이고, 인프라 개발을 위해 지역 주민 수용성 제고를 확보하기 위해 절차와 내역, 방법을 추진단은 연구하고 있다. 주된 포집 저장이 이뤄질 곳에 대해서 이해관계자를 미리 탐색하고, 갈등조정협의도 미리 준비해야 한다. 무엇보다 사업에서 정보를 투명하게 공개해야 하며, 필요한 경우에 주민에 대한 손실 보상도 해야 한다.”

그는 CCUS시장이 향후에 커질 것이라고 예상했지만, 아직은 정부의 지원이 불가피하다고 언급했다.

“2020년대까지는 CCUS에 대해 정부의 지원이 불가피하다. 하지만, 향후 탄소 가격이 상승하고, CCUS 기술의 가격은 낮아질 것으로 예상된다. 2030년대 중반이 되면 정부의 지원없이 민간이 자발적으로 CCUS 시장에 대해 기술 도입, 확산이 가능하다. 다만, CCS는 대형 설치산업이고 다배출원을 중심으로 이뤄지게 되기에 중소기업 배출장에서는 도입하기 힘들다. 예를 들면 포스코, 석유화학 회사, 시멘트 회사, 대형 화력발전소들은 CCS를 도입하도록 설계하고 있다. 반면 중소기업은 CCS는 힘들고, CCU 쪽으로 도입하고자 제안하고 있다. 예를 들어 벽돌을 만드는데 CO₂를 포함시키거나 연료물질의 합성가스에 CO₂를 함께 넣는 것이다.”

권 단장은 국내 CCUS 산업의 활성화를 위해 우선 두 가지 방향이 중요하다고 언급했다.

“일단 국내 기술력을 끌어올리는 것이 우선이다. 최고 수준에 근접하도록 기술 개발이 필요한데 먼저 비용절감을 위한 효율향상이 목표이고, 두 번째는 안전성 확보다. CCUS는 고압가스를 다루기에 안전 확보가 우선이다. 또한 기술이 온실가스 감축에 도움이 되는지를 실증해야 한다. 특히 대규모 현장에서 감축이 이뤄지는지를 증명해야 한다. 그와 병행해 하루빨리 CCUS 단일법을 제정해야 한다. 이 단일법을 통해 CCUS 발전전략 수립 및 사업추진 기반조성을 체계적으로 할 수 있다. 또한 CCUS 관련 기업을 대상으로 경제적 인센티브 지원 근거가 마련된다.”

CCUS 사업을 진행할 경우 지하 800m 이하에 대한 굴착이 필요하고, CO₂누출, 환경오염, 지진 유발 등 위험에 대한 대비가 미리 필요하다.

“CCUS가 가지고 있는 특별한 안전, 환경 이슈가 있다. 다른 사업과 차이나는 점은 CO₂ 누출, 주입으로 인한 지진 유발이 그것이다. CO₂가 순간적으로 대규모 누출이 일어나면 인간, 동물이 질식할 수 있고, 고압으로 주입 시 지층의 안전성을 해칠 수도 있다. 누출과 지진이 일어나지 않도록 기술적 매뉴얼, 법제, 프로토콜을 추진단은 준비하고 있다. 한 가지 명심할 점은 땅속 공간에서 이뤄지는 사업이 많은데, 그런다고 무조건 지진이 나는 것은 아니다. 과거 지열 발전은 땅을 깰 수 밖에 없었지만, CCUS는 땅속의 물을 밀어내는 것으로 지열 대비 훨씬 낮은 압력을 가하기에, 기술적인 차이가 크다. 예를 들어 100bar가 걸려있는 곳에서 지진이 나려면 200bar가 투입되어야 하는데, 프로토콜에서 130bar 밑으로 적용하도록 감시하고, 조절하는 기술을 추진할 것이다. 현재까지 해외 CCS사업 과정에서 CO₂누출 사고 사례는 없다. 한국에서도 포항분지 CCS 실증사업에 대한 지진 안전성 평가를 실시한 결과 CO₂ 주입과 지진과의 인과관계는 희박한 것으로 확인됐다.”

한국CCUS추진단은 CCUS정책 수립지원, 기술 자문, 인력 양성, 국제협력의 4가지 임무가 기본이지만 그 과정에서 CCUS산업화와 산업생태계 조성을 위해 가스업계와도 협력하고 있다.

“현재 총 66개 회원사 가운데 한국가스공사, 가스기술공사, 지역난방공사 등의 공기업이 있으며, SK E&S, SK에너지, 덕양 등의 민간 분야 가스기업도 소속되어 있다. 특히 CCUS 기술을 통해 생산하는 블루수소 산업 관련 기업들도 함께 과제를 진행하고 있다.”

권이균 단장은 CCS기술의 안전성 및 환경성이 충분히 인정되고 있는 만큼, 국민들에게 CCUS 기술의 필요성에 대해서도 널리 알리고자 한다.

“전 세계 730개의 인공 유발지진이 발생한 프로젝트 중 단 2개의 CCS프로젝트만이 규모 2.0이하의 인공 유발지진이 발생했다. 또 CO₂ 저장소는 인근 얕은 지층의 지진(천발지진)은 기존 단층대에서 주로 발생해 규모가 작고, 저장소는 단층대와 충분히 떨어진 곳에 설치한다. 게다가 CCS 기술에서 소규모 CO₂ 누출은 해양완충효과로 환경에 미치는 영향이 제한적이고 대규모는 기술 특성상 조기탐지, 주입중단, 유정완결 재공사 등으로 차단 가능하다. 가스업계와 가스신문 독자들이 CCUS 기술의 중요성에 대해 더많은 관심을 갖고 지켜봐주시기 바란다.”

한국CCUS추진단 권이균 단장 프로필

△서울대학교 해양학과 학사 및 석사
△2005년 서울대학교 지구환경과학부 박사
△2001년 ~ 2012년 한국지질자원연구원 책임연구원
△2012년 ~ 공주대학교 지질환경과학과 교수 재직
△2021년 ~ (사)한국CCUS추진단 단장 

※ CCUS 분야 주요 연구 경력
▶ 대규모CCS통합실증 및 CCU상용화 기반 구축 
▶ 포항분지 중소규모 CO₂저장실증 주입정 격상 
▶ 포항분지 중규모 해상 CO₂ 지중저장 실증프로젝트
▶ 포항분지 해상 소규모 CO₂ 주입실증 프로젝트