Technology Brief - Technology Brief 02
온실가스 감축을 위한
이산화탄소의 포집 및 저장 기술
화석연료 사용으로 발생하는 이산화탄소로 인한 기후변화를 예방하기 위하여 신재생에너지 도입 등이 추진되고 있으나 실제로 단기간에 효과가 나타나기는 어려운 실정이다.
이에따라 배출되는 이산화탄소를 포집, 저장하는 CCS(Carbon Dioxide Capture and Storage)기술이 주목을 받고 있다.
지난 2010년 정부가 수립한 국가 CCS 종합추진계획에 따르면 발전소, 제철소 등에서 배출되는 대규모 이산화탄소를 처리하기 위해 2016년부터 이산화탄소 포집기술과 연계된 100만 톤급 CCS 실증사업을 2020년까지 실시하고 그 이후에는 CCS사업을 상용화한다는 계획을 가지고 있다.
특히 지난 2012년 4월 울릉분지 남서부 주변해역 대륙붕에 이산화탄소 50억톤 가량을 영구적으로 격리저장 가능한 장소가 발견되어 이에 대한 관심이 더욱 높아졌다.
CCS 기술은 발전소, 철강, 시멘트 공장 등 대량발생원으로부터 이산화탄소를 포집한 후 압축 및 수송하는 과정을 거쳐 육상 또는 해양지중에 안전하게 저장하는 과정을 말한다.
포집기술은 연소 후 회수기술, 연소 전 회수기술, 순산소 연소기술로 구분되는데 이 중에서 연소 후 회수기술은 기존 발생원에 적용하기 가장 용이하여 널리 사용되고 있다.
연소 후 배기가스에 포함된 이산화탄소의 포집법으로는 흡수, 흡착, 막분리 등이 이용되는데 현재 가장 많이 사용되는 아민계 흡수제는 높은 재생온도와 열화 및 부식, 고가 등의 문제점을 지니고 있다.
현재로서는 CCS 전체 비용의 70 ~ 80%를 차지하는 포집기술의 개발로 경제성을 확보하는 것이 매우 중요한 이슈이다.
저장하는 방법으로 해양저장은 생태계 영향과 해양의 산성화 문제가 있고 지표저장은 과다한 처리비용과 2차 생성물 발생문제가 있으므로 지중저장이 가장 현실적이다.
지중저장은 폐유전, 가스전, 염대수층에 단순 격리, 저장하는 방법과 재이용하는 EOR(Enhanced Oil Recovery : 석유회수증진법) 및 ECBMR(Enhanced Coal Bed Methane Recovery : 석탄층 메탄회수증진법)이 있다.
그러나 게리 셰퍼 교수가 최근 네이처 지오사이언스지에서 1000년 동안 탄소가 누출될 확률이 1% 미만으로 유지되어야 한다고 하며 핵폐기물 저장과 마찬가지로 지진과 같은 지질학적 변동에 의해 탄소가 누출될 가능성이 존재하는 한 그 한계는 분명이 존재한다는 지적을 주목하여야 한다.
즉 CCS가 화석연료의 사용을 정당화하는 수단이 될 수 없으며 보다 근본적으로는 에너지 효율화와 신재생에너지의 사용이 확대되어야 할 것이다.
서동진
KIST 책임연구원