탄소포집 및 저장 기술(CCS)의 현재와 미래

탄소중립 시대의 기술적 대안, CCS의 필요성

탄소중립을 실현하기 위한 수단으로 재생에너지, 에너지 효율화, 수소경제 등이 주목받고 있지만, 이들만으로는 모든 산업 부문에서의 온실가스 배출을 완전히 제거하기 어려운 것이 현실이다.

특히 철강, 시멘트, 화학 등 고탄소 산업에서는 기술적 한계와 경제성 문제로 인해 탄소 배출을 ‘제로’로 만들기 어렵다. 이런 상황에서 ‘탄소포집 및 저장(Carbon Capture and Storage, CCS)’ 기술은 필연적인 보완책으로 떠오르고 있다. CCS는 이산화탄소를 대기 중으로 방출하기 전에 포집하여 지하에 저장하거나 다른 방식으로 활용하는 기술로, 이미 여러 선진국에서는 실증 및 상용화 단계에 진입하고 있다. 탄소중립을 위해 남은 배출량을 상쇄하거나 제거해야 하는 상황에서, CCS는 ‘필수 불가결한 기술’로 인식되고 있다.

 

CCS 기술의 개념과 적용 현황

CCS는 일반적으로 세 단계로 구성된다: 탄소 포집(Capture), 수송(Transport), 저장(Storage) 또는 활용(Utilization). 포집 단계에서는 배출원의 이산화탄소를 분리하여 농축하고, 이후 파이프라인이나 운송수단을 통해 저장소로 이동시킨다. 저장은 일반적으로 지하 1km 이상의 깊이에 위치한 염수층, 고갈된 유전·가스전 등에 이루어지며, 수천 년 동안 안전하게 격리될 수 있다. 일부 경우에는 포집된 CO₂를 자원화(예: 인공연료 생산, 탄산염 제조 등)하는 CCUS 기술이 적용되기도 한다. 현재 노르웨이, 캐나다, 미국, 호주 등에서는 대규모 CCS 프로젝트가 가동 중이며, 한국도 울산 지역을 중심으로 해상 저장소 확보와 기술 실증에 착수하고 있다. 산업부문뿐 아니라 발전소, 폐기물 소각장, 시멘트 공장 등 다양한 분야에서 CCS의 실증이 진행되고 있으며, 기후 중립 목표를 가진 기업들 역시 기술 확보에 나서고 있다.

 

CCS 기술의 한계와 우려 요소

그럼에도 불구하고 CCS 기술은 여전히 여러 한계를 안고 있다. 첫째, 높은 비용이 가장 큰 장애물이다. 포집, 수송, 저장 과정 모두 막대한 설비와 유지비가 소요되며, 이를 감당할 수 있는 기업은 제한적이다. 둘째, 기술적 안정성과 안전성에 대한 의문도 존재한다. 특히 지하 저장소에 대한 장기적 안전성, 누출 가능성, 지진 유발 등 환경적 리스크는 주민 수용성을 떨어뜨리는 주요 요인이다. 셋째, 일부에서는 CCS가 ‘면죄부 기술’로 작용할 수 있다는 우려도 제기한다. 즉, 화석연료 사용을 계속 정당화하거나 탈탄소 전환을 지연시키는 도구로 사용될 가능성이 있다는 것이다. 넷째, 국내에서는 적합한 저장 부지 확보와 관련된 법·제도 미비, 주민 반대, 공간 갈등 등의 문제가 본격적인 상용화를 어렵게 만들고 있다. 따라서 CCS는 탄소중립을 위한 보완 기술로서 반드시 필요하지만, 기술 의존도가 지나치게 높아질 경우 전체 전략의 균형을 해칠 수 있다는 점도 유념해야 한다.

 

CCS의 미래 전망과 정책 제언

CCS 기술이 탄소중립 사회의 한 축으로 자리매김하기 위해서는 몇 가지 조건이 충족되어야 한다.

첫째, 기술 혁신과 원가 절감이 필수적이다. 이를 위해 정부의 장기적인 R&D 투자 확대와 민간 참여 유도를 위한 공동 투자 플랫폼이 필요하다.

둘째, 저장소 선정과 관리에 관한 법·제도 정비가 시급하다. 안전성과 환경성을 확보하면서도 지역사회와의 갈등을 최소화할 수 있도록 투명한 정보 공개, 사전 협의, 보상 체계 등이 마련되어야 한다.

셋째, CCS가 ‘탈탄소 전환 지연 수단’이 되지 않도록 감축 우선 원칙을 확립하고, CCS는 최후의 수단으로 사용된다는 명확한 정책 기조가 수립되어야 한다.

넷째, 국제 탄소시장과 연계한 크레딧 시스템을 활용하여 CCS의 경제적 유인을 제공하는 것도 중요하다. 특히 CCUS 분야는 자원 재활용과 산업 융합 가능성 측면에서 미래 산업으로 성장할 가능성이 크기 때문에, 기술 표준화와 인증 제도 마련도 병행되어야 한다.

결론적으로 CCS는 기후위기 시대의 현실적인 대안이자, 탄소중립으로 가는 다리 역할을 할 수 있으며, 이를 성공적으로 정착시키기 위한 전략적 접근이 요구된다.