탄소저감 '발등의 불'...산업계·정부 '포집·활용 기술' 개발 잰걸음

정부 2030년 2억9,104만 톤 탄소감축 목표
"경쟁력 유지하며 탄소중립 하려면 CCU가 유일 대안"
정부 지원 가속도·기업들 앞다퉈 기술 개발

서울의 남산타워를 구름이 둘러싸고 있다. 그 위에 이산화탄소(CO₂) 문자를 합성했다. 그래픽=김대훈 기자

탄소 포집·활용(CCU)은 말 그대로 공기 중에 있는 탄소를 모아 플라스틱 등 제품의 원료로 활용하는 기술을 말한다. 이 개념은 1970년대 처음 등장해 50년 가까이 연구·개발(R&D)이 이어지고 있다. 최근 기업들은 수년 안에 탄소배출량을 크게 줄일 해법으로 CCU를 꼽으며 관련 기술 개발에 열을 올리고 있다.

정부가 발표한 '국가 탄소중립·녹색성장 기본계획안'에 따르면 국가온실가스감축목표(NDC)로 2030년까지 2018년 배출량인 7억2,760만 톤(t) 대비 40%인 2억9,104만t을 줄여야 한다. 특히 산업 부문에서는 철강 공정 전환, 석유화학 원료 전환 등을 통해 총 2억2,260만t을 덜 나오게 하는 것이 목표다.

하지만 석유, 석탄 등 화석연료를 주요 에너지원으로 사용하는 산업 구조를 유지하면서 탄소배출량을 획기적으로 줄이는 것은 거의 불가능에 가깝다 보니 현실적 방법으로 CCU기술이 주목받고 있다. CCU기술은 이미 발생한 이산화탄소를 모아 자원화하기 때문에 좀 더 빠르게 탄소감축 효과를 얻을 수 있다. 게다가 신재생에너지와 연계하면 단계적으로 산업 구조를 바꾸는 효과도 거둘 수 있을 것으로 업계는 보고 있다.

특히 CCU는 탄소를 모아 땅에 묻는 탄소 포집·저장(CCS)보다 더 나은 대안으로 꼽히고 있다. CCS는 포집한 이산화탄소를 저장할 장소를 확보해야 한다는 점이 문제로 지적되지만 CCU는 배출된 탄소를 순환시키기 때문이다.

황동원 한국화학연구원 본부장은 "기존 산업이 글로벌 경쟁력을 갖고 있는 상황에서 지속가능한 방법으로 탄소중립으로 가려면 CCU기술을 활용하는 방법밖에 없다"며 "화학 등 관련 기술은 상용화할 수 있을 만큼 수준이 올라와 있다"고 말했다.

일부 기업에서는 이미 CCU기술을 이용해 플라스틱 원료뿐만 아니라 합성연료, 의약품, 시멘트 등을 만들고 있다. 예를 들어 캐나다의 카본큐어라는 회사는 시멘트에 이산화탄소를 주입해 콘크리트 강도를 높이면서도 이산화탄소를 영구적으로 저장하는 기술을 사용하고 있다. 이산화탄소 덕분에 콘크리트 강도가 높아지면서 시멘트와 물 사용량이 오히려 줄어드는 효과까지 얻을 수 있었다. 이 밖에도 이산화탄소를 활용해 폴리우레탄을 만들거나 이산화탄소와 수소를 반응시켜 청정 연료를 생산하는 기업도 있다.

CCU 속도 내는 정부

그래픽=이지원 기자

다만 이미 CCU기술 상용화를 시작한 미국, 중국, 유럽 등과는 달리 국내는 아직 기술 개발 단계에 머물러 있다. 최근 과학기술정보통신부가 발표한 '글로벌 연구개발(R&D) 전략 지도'에 따르면 우리나라의 탄소 활용 기술 수준은 세계 8위 수준으로 평가받고 있다. 미국이 활용 기술 수준이 가장 높았고 중국, 일본, 독일, 영국 등이 뒤를 이었다.

이 때문에 정부도 CCU에 상당히 공을 들이고 있다. 과기정통부는 6월 18일 이산화탄소 공급부터 제품 활용까지 비즈니스 모델을 확보하는 것을 목표로 하는 기술 실증 지원 사업 'CCU 메가 프로젝트'를 본격적으로 추진한다고 알렸다.

황 본부장은 "글로벌 상위 수준의 국내 석유화학 기술에 신재생에너지 등 인프라만 갖춰지면 CCU 상용화에는 큰 어려움이 없을 것"이라며 "중국은 실증 사업을 하고 있는 등 다른 나라에 비해 다소 늦은 측면이 있기 때문에 속도를 낼 필요가 있다"고 강조했다.

강희경 기자 kstar@hankookilbo.com