[지구 기온 상승 1.5℃ 내로 지키자] "2050년…지구는 이산화탄소에 녹아버렸다"

'ccs' 기술은 죽어가는 지구를 살릴 수 있을까 / ⑮ 이산화탄소 포집·저장 기술 / 내륙 땅속·해저에 온실가스 저장… 안전성 확보 최대 과제

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지난해 파리 기후변화협약 이후 세계는 ‘온실가스(이산화탄소 등)와의 전쟁’을 선포했다. 태양광발전이나 풍력발전 등 신재생에너지를 활용해 온실가스 배출을 줄이자는 의견부터 에너지 소비 자체를 극단적으로 줄여야 한다는 주장까지 다양하다. 기술 선진국들은 온실가스를 지하 깊숙한 곳에 넣어 저장하는 이산화탄소포집·저장(CCS:Carbon Capture & Storage) 기술에 주목하고 있다. 정부도 지난해 동해 울릉도 부근 해저지층을 CCS 후보지로 선정하는 등 발빠른 행보를 보이고 있다. CCS가 기후변화로 위기에 처한 지구를 살릴 묘수가 될 수 있을지를 점검해 본다.

◆CO₂ 줄일 신기술 될 수 있을까

최근 20년간 우리나라의 이산화탄소(CO₂) 배출량 증가 속도는 경제협력개발기구(OECD) 회원국 중 가장 빨랐다. 20일 국제에너지기구(IEA)에 따르면 OECD 회원국의 1인당 CO₂ 배출량은 1990년 10.29에서 2013년 9.55으로 7.2% 줄었다. 반면 같은 기간 우리나라는 1인당 CO₂ 배출량이 5.41에서 11.39으로 110.8% 급증했다. 이는 OECD 회원국 중 가장 높은 수치다.

우리나라 온실가스 배출량이 급증한 것은 에너지 사용이 크게 늘었기 때문이다. 이 기간 연료 사용에 따른 CO₂ 배출량은 147% 늘었다. 2013년 한국이 연료 사용으로 배출한 CO₂는 5억8000만으로 OECD 국가 전체 배출량(120억)의 4.7%를 차지했다. 특히 석탄연료의 CO₂ 배출량은 1990년 9000에서 2013년 2억9000만까지 늘어났다. 이는 OECD 국가 전체(40억)의 7% 수준에 달하는 엄청난 양이다.

이처럼 우리나라가 배출하는 CO₂는 심각한 수준이다. CCS 기술이 주목받는 것도 이 때문이다. CCS는 석탄화력발전소 등에서 나오는 CO₂를 모아 내륙 땅속 깊은 곳이나 해저에 저장하는 기술로 온실가스 감축 신기술이다. 발전소나 산업시설에서 대량 발생하는 CO₂를 모아 임시저장하고, 이를 물에 녹여 액체상태로 바꾸거나 기체상태 그대로를 선박이나 파이프라인 등을 통해 지하 CCS 저장소로 보낸다. CO₂ 저장은 천연가스나 원유 등을 시추하고 남은 빈 공간이나 자연적으로 발생한 지하공간에 CO₂를 넣는 방식으로 이뤄진다.

정부는 울산에서 약 60㎞ 떨어진 울릉분지 대륙붕 아래 2.5㎞ 지하에 CO₂를 저장할 공극(퇴적물 입자 사이의 틈새)이 있는 주입층과 유출을 막을 수 있는 덮개층을 발견해 지난해 후보지로 최종 선정했다. 현재 예비타당성 조사가 진행 중인데 이를 통과하면 앞으로 10년간 7225억원을 들여 연간 100만의 CO₂를 저장할 국내 첫 CCS 저장소가 생길 전망이다.

노르웨이 등 기술 선진국들은 이미 CCS로 CO₂ 줄이기에 나서고 있다. 노르웨이는 1996년부터 CCS를 도입해 활용하고 있다. 자국 전력의 90%를 수력·풍력 등 청정에너지로 쓰는데도 온실가스 문제를 심각하게 여기고 준비했다.

노르웨이 앞바다인 북해에서 석유와 가스를 시추하는 과정에서 발생하는 CO₂를 CCS를 통해 줄이고 있는 것이다. 정부는 기업들이 CCS 도입에 나설 수 있도록 인센티브를 부여한다. 연간 100만의 CO₂를 저장하는 데 약 170억원이 들지만 연 650억원가량의 탄소세를 감면받고 있다. 영국도 CO₂ 감축의 핵심기술로 CCS를 선정하고 상용화에 1조7000억원의 예산을 투입할 계획이다.

◆CO₂ 유출에 따른 위험부담 줄이기가 핵심

CCS는 CO₂를 지하 깊은 곳에 저장하는 기술인 만큼 위험성도 뒤따른다.

지난 19일 서울에서 열린 제7차 CCS 환경포럼에 참석한 사이먼 박 캐나다 캘거리대 교수는 “1986년 8월 카메룬 니오스 호수에서는 산사태로 지하에 자연상태로 저장돼 있던 CO₂ 유출사고가 발생했다“며 “사고로 마을 주민 1700명과 가축 3500마리가 질식사했다”는 사례를 들었다. CO₂는 공기와 잘 섞이지만 고농도일 경우에는 자칫 공기를 밀어내고 대기 중에 자리해 생명체를 질식시킬 수도 있다. 이 때문에 CCS 저장소는 주로 사람이 살지 않는 사막이나 해저를 선정한다. 박 교수는 “CCS 기술은 저장된 CO₂의 유출을 감시하는 모니터링 기술이 중요하다”고 설명했다.

전문가들은 고농도 CO₂가 유출되면 환경에 영향을 미칠 수 있다고 경고한다. 프랑스 국립과학연구소는 고농도 CO₂ 때문에 북극지역 해수가 산성화돼 조개류 껍질이 녹아내리는 등 해양생태계가 파괴되고 있다는 연구논문을 발표한 바 있다. 유가영 경희대 교수 연구팀도 고농도 CO₂가 땅속에 오래 저장됐을 때 토양 미생물에 영향을 미칠 수 있다는 연구결과를 내놓기도 했다. 환경단체는 CCS는 탄소 배출을 실질적으로 줄이는 것이 아니라 원자력 발전처럼 폐기물을 저장하는 것에 불과하다고 비판한다. 앞으로 국내에서 해양 CCS가 본격 추진될 경우 환경단체의 반발이 에상되는 대목이다.

윤성택 고려대 지구환경과학과 교수(CCS 환경관리연구단장)는 “CCS 기술에 대한 우려도 있지만 그만큼 신중하게 후보지를 선정하고 기술적으로 모니터링을 해서 안전하게 관리하는 기술이 많이 개발돼 있다”며 “CCS 선진국인 일본과 캐나다는 이미 해외로 기술을 수출하며 시장을 선도하고 있다”고 설명했다. 이어 “우리나라는 후발주자이지만 중앙아시아 등 앞으로 중요해질 아시아시장에서 경쟁력 있는 기술을 많이 확보할 것으로 기대한다”고 덧붙였다.

조병욱 기자 [e-mail]