석유 고갈로 폐쇄된 동해가스전이 국내 최대의 이산화탄소 저장탱크로 재탄생하는 ‘동해가스전 활용 CCS 실증사업’이 이달 말 예비타당성 조사 대상 선정 결과를 앞두고 있다. 울산시가 주력 지자체로 선정된 이 실증사업이 추진될 경우 국내 CCS 기술의 조기 상용화와 관련 인프라 구축에 큰 성과를 거둘 수 있을 것으로 기대된다.

CCS(Carbon Capture Storage)란 제품을 제조하거나 에너지를 생산하는 과정에서 발생하는 이산화탄소(Carbon)를 포집(Capture)하여 지하에 저장(Storage)하는 기술을 말한다. 탄소중립 시대에 CCS 기술이 주목받는 이유는 간단하다. 재생에너지 보급률이 현저히 낮은 시점에 CCS 기술이 화석연료 기반의 발전·철강·시멘트·석유화학 산업에서 배출되는 막대한 양의 이산화탄소를 줄일 수 있는 유일한 방법이기 때문이다. 이에 국제에너지기구(IEA)는 CCS를 탄소중립에 없어서는 안 될 핵심기술로 규정하고 있다.

현재까지 개발된 가스상 이산화탄소의 포집 기술은 흡수·흡착·막분리 등이다. 포집한 이산화탄소는 액체형태(액화탄산)로 전환하여 깊이 800~1천m 이상의 땅속에 저장한다. 그러나 CCS의 상용화이 앞서 먼저 해결해야 할 과제가 있다. 첫 번째는 저장공간의 확보다. 하지만 수백만t의 액화탄산을 안전하게 저장할 수 있는 지하공간을 확보하기란 여간 어려운 일이 아니다. 그래서 유전·가스전·대염수층 등이 저장공간으로 활용되고 있다. 울산의 동해가스전처럼 원유 추출이 끝난 해저 지층에 기존 배관을 통해 액체형태의 이산화탄소를 밀어 넣어 저장하는 것이다.

두 번째는 경제성이다. 현재 1t의 이산화탄소를 포집·액화하여 수송·저장하는 데 대략 100~150 달러가 들고, 이 중 75%의 비용이 포집·액화 과정에서 발생한다고 한다. 글로벌CCS협의체(Global CCS Institute)에 따르면 화력발전 대상의 CCS 비용 대비 철강과 수소 생산 공정은 각각 84%와 61%로 저렴한 수준이다. 수소 생산과정에서 발생하는 이산화탄소를 대상으로 할 때 경제성 면에서 유리하다는 얘기다. 정유와 석유화학 산업이 발달한 울산은 탄소중립 시대를 맞아 청정에너지원으로 부각되는 수소 경제에 박차를 가하고 있다. 울산의 수소 생태계와 CCS를 결합하면 비용 절감과 함께 그레이수소를 블루수소로 전환하는 시너지 효과를 기대할 수 있다는 얘기다.

재생에너지 사회로의 전환은 탄소중립을 위한 필수과제다. 그러나 울산처럼 화석연료에 기반한 주력산업의 전환에는 충분한 시간이 필요하다. 중앙정부가 국가 온실가스감축목표(NDC) 달성을 위해 CCS 목표를 연간 400만t에서 480만t으로 상향 조정한 것도 이 같은 이유 때문이다. 이런 측면에서 울산의 동해가스전 활용 CCS 실증사업은 의미가 깊다. 먼저, 수소 생산을 위해 천연가스를 개질하는 과정에서 발생하는 이산화탄소를 CCS 통해 포집함으로써 CCS 비용 절감과 블루수소 생산이라는 시너지 효과를 기대할 수 있다. 또한, 동해가스전의 해저공간·이송배관·수송선박과 차량 등 기존 인프라를 고스란히 활용함으로써 경제성과 효율성을 동시에 높일 수 있다.

이미 노르웨이·호주·네덜란드·일본 등 해외 선진국에서는 대규모 CCS 실증 프로젝트를 추진하고 있다. 강화된 기후변화 목표에 능동적으로 대응하고 자국 산업을 보호하기 위해 CCS 상용화에 전력을 다하고 있는 것이다. 기후위기의 시대, 산업 경쟁력을 담보한 탄소중립 실현을 위해 CCS 실증사업은 선택이 아닌 필수다. 부디 울산의 ‘동해가스전 활용 CCS 실증사업’이 예비타당성 조사 대상에 선정돼 국내 CCS 기술의 조기 상용화와 인프라 구축에 밑거름이 될 수 있길 희망한다.

김희종 울산연구원 안전환경연구실장, 재난안전연구센터장, 공학박사