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‘라인강의 기적’ CCS 연구를 이끌다
기업이 지역에 기여하는 길 ‘탄산가스 포집 및 재활용’ 5 독일의 CCS 기술

사암층에 포집된 이산화탄소 주입
천문학적 비용·지역적 한계는 과제
임아연l승인2014.10.10 22:21l(1029호)

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<편집자주> 도시의 급격한 산업화로 당진시의 온실가스 배출량은 2013년 기준 4330만 톤으로 전국에서 가장 많은 온실가스를 배출하고 있다. 특히 현대제철과 당진화력은 다량의 온실가스를 배출하는 주범으로 꼽히고 있다. 하지만 당진화력에서는 최근 발전설비 9·10호기를 증설 중이며, 동부발전의 화력발전소 1·2호기 신설도 앞두고 있어 대기오염 문제는 더욱 심각해 질 것으로 전망된다. 이에 따라 본지는 이산화탄소를 포집해 저장하는 기술(Carbon Capture and Storage, CCS)을 연구·활용하는 사례를 통해 지역주민과 기업들의 관심을 제고하고자 이번 기획을 시작하게 됐다.
※이 취재는 충남미디어발전위원회의 지원을 받았습니다.

 

   
포츠담에 위치한 독일지구과학연구센터(GFZ, Deutsches Geo Forschungs Zentrum)의 CCS 현장책임자 파비안 묄러 씨가 포집한 이산화탄소를 지층으로 주입하는 과정을 설명하고 있다.

지구온난화는 전 세계의 문제다. 지구적 차원에서 온실가스 배출을 규제하는 등 대기환경을 둘러싼 논의가 꾸준히 이어지는 가운데, 탄소배출을 줄이는 것 이외에 발생하는 탄소를 포집해 저장하거나 재활용 하는 방안에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다.

앞서 보도됐듯 한국에서도 이산화탄소 포집 및 처리연구개발센터 등에서 각종 연구가 이뤄지는 한편, 보령화력발전소에서는 이산화탄소를 포집하는 기술을 실행하고 있으며, 극동환경화학에서는 이산화탄소 포집을 넘어 활용하는 방안을 마련하는 것까지 다양한 연구·개발 중이다.

우리나라뿐만 아니라 이미 세계적으로 이산화탄소 포집·저장·활용 기술은 주목 받고 있는 분야 중 하나다. 특히 독일의 경우 19세기 산업혁명과 2차 세계대전 이후 ‘라인강의 기적’이라 불릴 정도로 눈부신 경제 성장을 이룬 가운데 각종 공장과 석탄화력발전소로 인해 대기오염 역시 심각한 상황에 이르렀다.

주입 이후 안정성 유지 검토
특히 독일의 경우 석탄 매장량이 상당해 화력발전소 역시 많이 가동되고 있으며 아헨, 뒤셀 등의 지역은 공장지대로 유럽의 다른 국가들 보다 CO₂발생량이 높다. 때문에 이산화탄소 포집 기술(CCS, Carbon Capture and Storage)에 대한 독일의 관심 역시 큰 편이다.

독일은 유럽연합과 독일연방정부의 지원 하에 브란덴베르그 지역에서 CCS 기술을 테스트했으며, 이 같은 연구는 포츠담에서도 진행돼 이미 포집된 수만 톤의 이산화탄소를 지하로 주입했다. 하지만 적게는 수십 년에서 많게는 수백 년까지 주입된 이산화탄소가 안정적으로 유지되는지 테스트와 점검이 필요한 상태다.
CCS 기술은 이산화탄소가 공기 중에 배출되는 것을 막아 지구온난화 방지에 기여할 것으로 예측되지만 아직까지 한계도 많다. 우선 땅 속으로 저장한 기체가 배출될 경우, 사람이나 동·식물에 유해하진 않는지 안정성 여부를 검증해야 한다.

또한 이산화탄소를 포집·저장하는 기술에는 천문학적인 비용이 들 뿐만 아니라, 저장 이후에도 오랜 시간 동안 관리가 필요하다. 저장할 수 있는 지반층이 한정적이라는 점도 문제로 지적되고 있다.

“경제적 효과 클 것 기대”
포츠담에 위치한 독일지구과학연구센터 CCS 현장책임자 파비안 묄러 씨에 의하면 “포집된 이산화탄소를 상대적으로 공간이 많은 사암층에 주입하는 것을 연구·실험 중”이라며 “북유럽 국가 대부분에는 사암층이 널리 분포돼 있어 이 같은 저장이 가능하지만, 다른 국가에서는 사암층 분포가 적을 수 있기 때문에 지질에 대한 연구·조사가 선행돼야 한다”고 말했다.

하지만 앞으로 CCS 기술은 중국과 같이 거대한 석탄 자원을 보유하고 있으면서 에너지가 부족한 국가들에게는 유망한 기술이 될 것으로 보인다. 독일에서 지구·환경 문제를 연구하고 있는 윤정석 씨는 “이 산업을 통해 고용창출 등 경제적 효과도 클 것으로 예상된다”며 “CCS 기술은 앞으로 환경문제 해결과 더불어 새로운 산업으로써 주목받을 것”이라고 말했다.


임아연  zelkova87@hanmail.net
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