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[IT뉴스][특별기고] 탄소중립의 게임체인저, 이산화탄소 포집·활용 실증

온카뱅크관리자

2025-05-19 06:07:29

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 이영국 한국화학연구원 원장. 화학연 제공
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 이산화탄소 포집·활용(CCU, Carbon Capture and Utilization) 기술은 화석연료를 사용하는 과정에서 발생한 이산화탄소를 대기 중에 배출하지 않고, 이를 유용한 화학물질로 전환하는 기술이다. 이 기술은 온실가스 배출 저감을 넘어, 화석연료(원유, 천연가스, 석탄)를 대체하는 새로운 자원으로 이산화탄소를 활용하는 혁신적인 기술로 주목받고 있다. 우리나라와 같이 제조업 중심의 산업구조를 가진 나라에서 재생에너지 생산 여건이 좋지 않을 경우 이 기술은 매우 중요한 탄소중립 수단이다.
 우리나라가 국제사회에 약속한 이산화탄소 감축량을 살펴보면, 2030년에 CCU 부문에서 640만 톤을 감축해야 하고, 2050년 탄소중립 시점에서는 CCU를 통해 2,500만 톤 이상을 감축해야 한다. 어마어마한 양이다.
 전 세계적으로도 CCU가 감당해야 하는 이산화탄소 감축량은 5% 내외로 전망되고, 특히 석유화학, 철강, 시멘트, 운송 부분에서 적극적으로 감축 수단으로 활용하고자 함에 따라, 2050년 기준 최대 4조 달러 규모로 예측되는 등 관련 산업과 시장이 급격히 성장하고 있다.
 그런데 우리나라의 CCU 기술은 선진국 대비 약 80% 수준이다. 일부는 응용 연구 및 소규모 실증 연구 단계에 도달했지만, 특히 상용화를 위한 대규모 실증 연구는 매우 부족한 현실이다. 반면, 미국과 유럽 등은 지속가능항공유(e-SAF), 합성 연료(e-fuel), 탄소중립 플라스틱(e-plastic) 생산 부분에서 다양한 실증 연구를 진행하며, 상용화를 촉진하기 위해 법·제도 마련 및 R&amp;D 투자 확대 등 다각적인 정책을 함께 추진하고 있다. 주요 선진국의 CCU 기술 확보는 자국 내 산업 및 기업 보호라는 철학이 밑바탕에 깔려있기 때문에 우리도 철저히 대비해야 한다.
 이에 따라 정부도 기술 경쟁력 확보와 산업 생태계 조성을 위한 정책을 강화하고 있다. 과학기술정보통신부(과기정통부)는 '이산화탄소 포집·수송·저장 및 활용에 관한 법률(CCUS 법)'을 제정하여(산업부·해수부 공동), 기술 개발, 실증 지원, 인증 제도 마련 등 산업 육성을 위한 법적 기반을 마련했다. 현재는 CCU 기술 및 제품 인증, CCU 전문기업으로 확인받기 위한 기준과 절차, 세부 운영 규정 등이 제정 중에 있다.
 또한, 올해 4월 CCU 기술의 산업 현장 적용과 정책 협력 기반 마련을 위해 정부, 기업, 협회, 연구기관 등이 참여하는 'CCU 이니셔티브(Initiative)'가 과기정통부 주도로 출범하였다. 한국화학연구원(화학연)은 85개 기관이 참여한 'CCU 이니셔티브'의 간사 기관으로 선정되어, CCU 기술별 맞춤형 제도 마련 등 산업 생태계 조성을 위해, 기술 개발뿐만 아니라 다양한 정책 지원을 하고 있다.
 CCU 산업의 성공 여부는 무엇보다도 개발된 기술이 실제 생산 현장에서 제대로 작동하는지 실증(공신력있는 기관의 검증 필수)기술의 확보에 있다. 연구실에서의 성공이 산업 현장에서도 동일하게 적용되리라는 보장은 없기 때문이다. CCU 기술은 특히 대규모 산업 공정과의 연계성, 경제성, 안정성이 검증되어야만 산업계의 신뢰와 투자를 이끌어낼 수 있다. 실증은 기술 검증 외에도 산업 생태계 구축과 시장 창출이 필수적으로 수반되어야 한다.
 이를 위해 과기정통부는 이산화탄소 다(多)배출 산업을 대상으로 기업·연구소·지자체가 함께 참여하는 CCU 대형 실증 예타 사업인 'CCU 메가프로젝트'를 기획하여 현재 선정 심사가 진행중에 있으며, 본 사업을 통해 중·대규모 이상의 실증 연구를 통해 기술의 확산과 상용화를 가속할 수 있을 것으로 기대한다.
 이와 관련 화학연은 여수 지역에 국내 최초로 CCU 실증센터를 구축하여 운영 중이다. 여수 국가산업단지는 국내 최대 석유화학단지로, 다량의 이산화탄소가 배출되는 곳이다. 화학연은 이곳에서 이산화탄소를 포집하여 메탄올, 올레핀 등 고부가가치 화학제품으로 전환하는 통합공정 실증을 추진하고 있다. 특히 산업체와의 협력을 통해 실제 산업 환경에서의 기술 적용성을 검증하고 있으며, 이를 통해 기술이전과 상용화를 가속화하고 있다.
 기후 위기는 이미 시작되었고, ‘탄소세’ 등의 관세도 우리 산업에 큰 부담으로 다가오고 있다. 그러나 CCU 기술을 통해 이러한 위기 대응과 함께 산업 혁신이라는 두 마리 토끼를 잡을 수 있다. 이산화탄소를 '배출해야 할 폐기물'이 아닌, '활용 가능한 자원'으로 전환하는 패러다임의 변화는 우리 산업의 미래를 재정의할 것이다.
 우리 정부의 CCU 산업 육성에 대한 확고한 의지, 화학연과 같은 전문 연구기관의 혁신 기술 확보, 그리고 기업들의 과감한 투자와 도전이 어우러진다면, 우리나라는 글로벌 탄소중립 시대의 선도국가로 자리매김할 수 있을 것이다. 특히 실증 기반의 기술 상용화가 가속화되면, CCU 관련 신산업 창출과 일자리 증대는 물론, 글로벌 기술 패권 경쟁에서도 우위를 점할 수 있다.
 탄소중립이 선택이 아닌 필수가 된 시대, CCU 기술은 우리의 삶과 대한민국 경제의 동반성장을 이끄는 핵심 열쇠가 될 것이다. 이를 위해 한국화학연구원은 'CCU 이니셔티브'의 간사 기관으로서, 산학연 협력 네트워크를 더욱 공고히 하고, 기술 개발부터 실증, 정책 제안까지 CCU 산업 생태계의 마중물 역할을 충실히 수행할 것을 약속드린다.
 [이영국 한국화학연구원 원장 none@donga.com]
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