유용물질 생산을 위한CtoX 기술개발연구단

CCU 정책동향개요

    기후중립(climate neutral)은 2018년 IPCC에서 발간한 보고서에서 2050년 1.5도까지 온도상승을 억제하기 위해서 2030년까지 전 세계가 온실가스 배출량을 최소 45%를 줄여야 하고 2050년까지 넷제로가 되어야 한다는 것이 출발점이 된다. 여기서 탄소중립(carbon neutral)은 이산화탄소의 배출량을 2050년까지 넷제로가 되도록 한다는 의미로 각 나라는 이산화탄소 넷제로 (탄소중립) 또는 온실가스 넷제로(기후중립)를 위한 목표를 설정하였고 우리나라는 2020년 10월 문재인대통령이 2050년 탄소중립을 선언하였다. 2019년 이후 그 동안 수행되어 왔던 CCUS기술에 대한 LCA 및 TEA분석을 바탕으로 각국별로 정책보고서를 발표하고 향후 넷제로를 위한 로드맵을 발표하였다. 본 연재에서는 이러한 보고서를 요약할 예정이며 첫회에서는 최근의 IEA 보고서와 미국의 보고서에 대해 먼저 요약하도록 하겠다.

1. Net Zero by 2050: Roadmap for the Global Energy Sector (IEA, 2021)

    최근, IEA는 2021년 발간한 보고서에서 IPCC에서 발간한 보고서의 로드맵을 개정한 글로벌 에너지 분야에서 2050 넷제로를 위한 로드맵을 보고서로 발간하였다.

    본 보고서에서는 글로벌 에너지분야에서 2030년까지 이산화탄소의 배출을 40%까지 감축하고 2050년에 제로로 방출하기 위한 로드맵을 담고 있다. 신재생에너지는 2030년에 주 전력원이 되며 2050년에 전체 발전전력의 70%를 공급하게 된다. 석탄은 2050년 90%까지 감축되며 오일은 75%, 천연가스는 55%까지 감축하게 된다. 감축되지 않는 화석연료의 일부는 화학제품제조를 위해 사용되며 CCUS를 적용하여 배출량을 제로가 되도록 하여 넷제로를 달성하게 한다. 이러한 로드맵을 실현하기 위해서 매년 투자비용은 2020년 2.3 trillion$에서 2030년 5.0 trillion$로 증가되어야 하며 매년 총 자본투자비는 2020년 GDP의 2.5%에서 2030년 GDP의 약 4.5%까지 투자가 되어야 할 것으로 예측하고 있다. 이를 국내에 단순 적용할 경우 탄소중립을 달성하려면 2030년에는 약 85조원의 자본투자가 필요할 것으로 추산된다. 관심을 끄는 부분은 넷제로의 로드맵상 CO2가격의 변동추이인데 선진국의 경우 2025년에 75$/tCO2, 2030년에 130$/tCO2, 2050년에 250$/tCO2이 될 것으로 추정하고 있어 화석연료의 가격이 낮게 유지되더라도 전력비에서 신재생에너지 대비 경쟁을 갖기 어려운 구조로 변화될 가능성을 시사하고 있으며 화학, 시멘트, 철강분야에서의 넷제로달성을 위해서는 CCUS의 역할이 중요하게 다루어지고 있고 또한 로드맵상 가장 불확실한 요소의 하나로서 다루어 지고 있다는 점에 유념할 필요가 있다.

2. A Roadmap to At-Scale Deployment of Carbon Capture, Use, and Storage (2019, National Petroleum Council, USA)

    미국에서의 이산화탄소 포인트에 따른 포집, 수송 및 저장비용은 이산화탄소의 농도에 따라 달라지게 되며 발효공정(에탄올)의 경우 이산화탄소의 배출농도가 높아 46$/tCO2로 추산되며 시멘트산업에서 배출되는 이산화탄소의 경우 87$/tCO2, LNG발전 또는 블루수소의 경우 107$/tCO2의 비용이 소요될 것으로 추산하고 있다. 이러한 관점에서 대규모 (at-Scale Phase, 석탄기반 CCUS의 경우 8만톤/년 이상 다양한 경로에서 수송 저장되는 경우 40만톤이상을 의미함) CCUS의 경우 약 $90~110/tCO2의 비용이 소요될 것으로 추산하였다.

    그 동안 대규모 CCS를 실증했던 자료를 토대로 대규모 CCUS기술의 확대를 위해서 기업이 주도적으로 대규모의 CCUS기술을 전개할 수 있는 여건에 대해 다음과 같이 권고하고 있다.

    또한, 성공적으로 대규모의 CCUS의 확장을 하기위해서는 의회는 향후 10년간 CCUS의 기술개발을 위해서 150억불에 이르는 수준으로 투자를 늘려야 한다고 권고하고 있으며 CCUS관련 이해당사자들에게 다음과 같은 성공을 위한 제언을 하고 있다.

   리포트를 발표할 당시 미국은 총 25MtCO2/year에 상응하는 10개의 CCUS 프로젝트가 가동중이었으며 전 세계에서 미국의 10개 CCUS프로젝트 포함 총 19개의 대형 CCUS프로젝트가 가동중인 것으로 보고하였음.

3. The Ten Point Plan for a Green Industrial Revolution (Building back better, supporting freen jobs, and accelerating our path to net zero, Nov. 2020, HM govermment)

   영국은 온실가스 넷제로를 위해서 10개의 중요 아젠다를 정하였고 이를 위해 영국정부는 50억파운드를 투자하기로 결정하였고 이러한 계획은 민간부분으로부터 향후 120억파운드가 파생될 것으로 기대하고 있다.

CCUS는 8번째 아젠다로 2030년까지 연간 천만톤을 처리하는 것을 목표로 하고 있다. 이를 위해서 10억파운드를 투자할 계획인 것으로 알려져 있고 CCUS의 주 거점(SuperPlaces)은 the North East, the Humber, North West 그리고 Scotland and Wales로 알려져 있다. 이러한 장소에 CCUS를 구축하기 위해서 10억파운드가 기업에 제공되며 이러한 장소가 2030년 영국에 5만개의 일자리를 제공하며 새로운 탄소제로의 출발점이 될 것으로 기대하고 있다. 이러한 거점의 구축 및 운영을 통해서 2023년과 2032년의 10년간 총 4천만톤의 이산화탄소를 실질적으로 처리하는 것으로 계획을 수립하였다.

   한 예로서 the North East에 설치되는 Net Zero Teesside (2억파운드) 프로젝트의 클러스터에는 BP를 주축으로 ENI, Equinor, Shell and Total등이 참여하고 있다.