국제에너지기구(IEA)가 지난 2007년 내놓은 세계 에너지 소비구조 예측에 의하면 전 세계 에너지 사용량의 지속적 증가로 화석연료 소요 역시 함께 증가할 것으로 보인다.

따라서 지구 온난화의 주범으로 불리는 이산화탄소 배출 문제가 화석연료발전에 끼치는 영향역시 전에 없이 커질 전망이다.

국제사회는 지난 2007년 발리로드맵을 채택하고 2013년 이후 포스트 교토체제에 대한 본격적인 논의를 시작했으며 우리 정부역시 지난해 국제사회의 온실가스 감축 노력에 적극 동참을 표명했다.

오는 2050년 이산화탄소 배출량은 620억톤에 달하고 이중 총 480억톤이 각종 기술에 의해해 감축될 것으로 예상되는데 국제에너지기구는 그 중 20% 정도를 CCS기술에 의존해야 할 것으로 보고 있다.

EU, 미국, 중동 등에서는 2017년 이후 CCS 상용화를 추진 중이며 2010~2013년 이후 미국과 EU에서 발주되는 화력발전소에 capture ready 개념이 도입되는 등 미래 화력발전 시장에서 국내 기업이 생존하기 위해서는 CCS 기술력을 보유가 필수적일 것으로 예상된다.

■ 철강 석유 가스 등 산업전반 확대

지난해 G8 정상회담에서는 2050년까지 이산화탄소 배출량을 50%(480억톤) 감축계획이 발표 됐다. CCS기술을 포함한 혁신기술을 활용하면 충분히 가능하다는 것이다.

지난 4월 한국에너지자원기술기획평가원(KETEP, 현 한국에너지기술평가원)이 내놓은 ‘그린에너지 로드맵’에 따르면 세계적으로 연간 약 10억달러의 재원이 투자돼 내년까지 20여개의 대규모 실증 프로젝트가 시작되고 오는 2020년까지 CCS가 보급될 계획이다.

우선적으로 대규모 CO₂고정 배출원인 화력발전소가 CCS의 주요 시장이 될 것으로 보이며 2013~2017년 전 세계 화력발전소의 신규 발주물량의 일부 내지 전체에 CCS기술이 적용될 것으로 예측되고 있다.

이후 시멘트, 철강, 정유, 석유화학, 석유 및 가스산업 등으로 시장이 점차 확대돼 CCS 세계시장은 2030년 4,529억달러 규모로 성장할 것으로 전망된다.

EU는 2020년까지 화력발전소의 이산화탄소 배출을 완전히 없앤다는 목표를 세우고 12개 대규모 실증사업인 ZEP프로젝트를 추진 중이다.

미국은 에너지부(DOE) 주도로 CCS사업을 핵심기술개발과 실증사업으로 구분해 추진해 2017년까지 CCS를 상용화할 방침이다.

아랍에미리트연합(UAE) 역시 이산화탄소 배출 40% 감축을 목표로 아부다비미래에너지회사(ADFEC) 주도로 CCS 사업을 추진 중이다.

이밖에 미츠비시 중공업, HTC, SIEMENS, Canstom, Powerspan 등의 CCS관련 업체들도 각각 CCS 기술 개발 경쟁에서 각축을 벌이고 있다.

국내에는 두산중공업과 발전사 등에서 해외 플랜트 수주를 목표로 핵심기술도입과 공정개발, 실증사업 등을 추진하고 있다.

■ 기술 실증을 최우선 과제로

에기평은 로드맵을 통해 대규모 ‘하이리스크 산업’인 CCS 기술의 특성상 먼저 실증에 성공한 기술과 업체가 높은 신뢰도를 바탕으로 시장을 선점한다면 높은 진입장벽이 형성될 것으로 전망했다.

이에 따라 국내 업계는 실증 플랜트를 통한 기술 신뢰성 확보를 최우선과제로 추진하고 있으며 특히 이미 상용화된 아민흡수법을 비롯한 습식흡수공정의 100㎿급 이상의 플랜트 실증을 조기에 완료할 필요가 제기되고 있다.

이에 민관 공동의 연소후 포집 플랜트 실증 프로젝트가 추진되고 있다.

남부발전은 오는 2015년까지 삼척의 300㎿급 신규 발전소에 CCS 설비를 완공하고 2017년까지 실증을 계획하고 있으며 두산중공업도 국제 CCS프로젝트나 국내 실증사업을 통해 기술을 도입한 습식아민흡수기술(100~150㎿)의 실증을 2014년까지 완료할 계획이다.

또한 초기 CCS 시장은 연소후 회수기술을 기반으로 하고 있으나 장기적으로 IGCC 연계가 가능한 연소전회수와 순산소연소로 무게중심이 이동할 것으로 전망된다.

이와 관련 석탄가스화용 포집 플랜트는 민관 공동프로젝트와 함께 국제 공동연구도 추진된다.

발전사와 중공업계의 컨소시엄을 형성해 국내외에서 건설되는 300㎿급 IGCC에 연계한 CCS 실증을 추진하며 기초 연구단계인 순산소연소의 경우 핵심 요소기술 개발에 집중한다는 방침이다.

■ 지원 정책으로 시장규모 확대해야

정부차원의 지원 정책과 관련제도의 개선 역시 절실하다.

현재 4만5,000원/톤인 이산화탄소의 처리비용을 현실화함으로써 회수된 이산화탄소의 수송과 저장 인프라 구축에 참여할 기업을 확대하고 CCS 연계 발전의 운용비용을 확보할 수 있는 제도가 발전소의 지속적 운영에 필수적이라는 것이다.

또 이산화탄소 대량배출 업체에 연간 배출량 보고 의무를 부과하고 국가 감축량을 근거로 업체별 감축량을 할당하는 동시에 감축량에 따른 초기 지원까지 병행함으로써 이산화탄소 배출량 감축과 함께 CCS 산업 시장의 규모를 확보해야 한다는 지적이다.