‘온실 가스 주범’ 이산화탄소 재활용한다? [우리가 몰랐던 과학 이야기] (168)

지난달 우리나라는 오는 2050년까지 온실 가스의 실질적 배출량을 ‘제로’로 만들겠다는 ‘탄소 중립 선언’을 한 바 있는데요. 세계적으로는 2016년 발효된 파리 기후협정 이후 지난해 9월 기후정상회의에서 세계 65개 나라가 탄소 중립을 선언해 지금까지 70여개 국가가 참여했습니다. 

지구 온난화로 인한 기후변화에 대응하기 위해 전 세계적으로 이산화탄소 배출을 줄이기 위한 기술이 연구·개발(R&D)되고 있는데요. 최근에는 이산화탄소를 재활용하여 탄소 중립을 실현하는 기술도 개발되고 있어 주목받고 있습니다. 

◆탄소 중립(carbon neutrality)이란?

탄소 중립은 기업이나 개인이 이산화탄소를 배출한 만큼 흡수하는 대책을 세워 실질적인 배출량을 ‘0’(zero·제로)로 만든다는 개념입니다. 

‘탄소 제로’(carbon zero)’라고도 하며, 온실 가스 배출량을 계산하고 그만큼을 상쇄하기 위해 숲을 조성하거나 화석연료를 대체하는 재생 에너지에 투자하는 등의 방법 등이 있습니다. 또한 이산화탄소를 수집하여 새로운 자원으로 재활용하는 방법도 적극 적용되고 있습니다. 

◆이산화탄소를 재활용한다? CCU 기술

출처=탄소 재활용(Carbon Recycling) 2020

현재 과학자들은 이산화탄소를 자원화하기 위한 기술인 CCU(Carbon Capture and Utilization), 즉 이산화탄소 포집 및 저장 기술을 개발하고 있습니다. 바로 이산화탄소를 포집해 저장한 뒤 다른 물질로 전환해 재활용하는 기술입니다. 

이산화탄소를 새로운 자원으로 재사용하여 그 배출을 줄임으로써 친환경적이면서도 자원을 효율적으로 쓸 수 있다는 장점을 지니고 있습니다. 

◆이산화탄소를 연료로 만드는 기술

이산화탄소는 화석연료를 태울 때 나오는 물질이지만, 바로 이를 이용해 연료를 만드는 기술이 있습니다. 바로 생물학적 고정방법과 인공 광합성을 이용한 기술인데요. 

먼저 생물학적 고정이란 미세조류 등의 생물이 이산화탄소를 흡수하여 생장하도록 돕는 방식입니다. 이렇게 생장한 생물들은 바이오 디젤 등의 연료로 전환됩니다. 

인공 광합성은 광촉매로 물을 분해해 얻은 수소를 이산화탄소와 반응시킨 뒤 메탄올 등의 물질로 합성하는 방법입니다. 

◆이산화탄소로 만든 종이

출처=한국제지

종이를 만드는 과정에서 발생하는 이산화탄소를 포집한 뒤 탄산칼슘을 만들 수 있는데요. 탄산칼슘을 종이를 만드는 원료 중 하나입니다. 종이를 만들 때 배출된 이산화탄소를 다시 종이 제작에 재활용하는 기술입니다.

2018년 2월 강원에서 열린 평창 동계 올림픽 때 이산화탄소를 써 만든 친환경 A4 용지가 사용된 바 있는데요. ‘이산화탄소-복합 탄산염 광물-종이원료 반응 기술’로 만들어졌다고 합니다. 이 종이는 한국지질자원연구원이 개발한 기술에서 탄생했습니다. 이산화탄소를 이용해 친환경 고급 인쇄용지를 제조하는 탄소 광물화 기술의 결과물입니다. 

우리나라는 2017년 기준으로 온실 가스 배출량에서 세계 7위라고 합니다. 한화솔루션도 기후변화에 대응하고 온실 가스를 감축하기 위해 다양한 친환경 기술을 연구·개발하고 있는데요. 플라스틱 폐기물을 열분해 한 뒤 석유화학 제품의 원재료인 나프타로 재활용하는 기술, 그리고 미생물을 활용해 이산화탄소 배출량을 줄여나가는 탄소 중립 기술을 각각 개발하고 있습니다. 앞으로도 지속가능한 미래를 위해 탄소 제로를 실현한다는 목표 아래 기술 개발을 위해 더욱 노력하겠습니다. 

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