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2021년 6월호

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[이오가 전하는 선박story] 탄소포집 선박은 미래형 선박인가?

(사)한국해양산업협회

2021-04-29 11:40:03

 

탄소포집 선박은 미래형 선박인가?

  

 

 

 

 

이   오

한국선급 미래전략팀 차장

 

 

지구 온난화 등의 기후변화에 대한 우려가 확산되면서 올해 초 일론 머스크는 향후 4년간 탄소 포집 기술 경연대회에서 1기가톤의 탄소 포집 기술을 개발한 팀에게 1억달러의 상금을 내 거는 등 탄소 포집기술에 대한 관심이 제기되고 있다.

해운산업, 엔진 제조기업 및 원유회사들은 전세계가 CO배출 규제를 통해 설정한 환경 목표를 달성하기 위하여 적극적으로 새로운 기술을 개발하고 있는데 이들이 찾고 있는 새로운 기술 중에 하나가 바로 탄소포집 기술[이산화탄소 포집, 활용, 저장(Carbon Capture, Utilization and Storage, CCUS)을 의미하는 CCUS 기술은 화석연료의 사용 등으로 인해 대량의 이산화탄소가 생산되는 근원지에서 그 이산화탄소가 공기 중으로 방출되는 것을 방지하는 기술을 통합적으로 이르는 말이다. 온실가스 감축에 대한 범세계적 논의가 그 어느 때보다 활발한 가운데 최근 들어서야 지구 온난화를 저지할 기술로 주목받고 있지만 사실 CCUS는 약 45년 동안 전 세계에서 다양한 방식으로 사용되며 온실가스 배출량 감소에 기여해왔다. CCUS 기술은 크게 포집, 운송, 사용 또는 저장의 3가지 단계로 분류된다.]이다. 그러나 탄소포집 기술 적용의 경제성은 유럽이 책정한 탄소 가격에 달려있다. 최근 EU의 온실가스배출권 거래제(ETS)에 따른 배출권 가격이 2012~2018년 사이에 4~8에서 최근 42까지 상승하였다. 이에 따라 석유회사들은 탄소 집중도를 낮추어 2050년까지 탄소중립을 달성하기 위하여 다양한 전략을 수립하여 수행하고 있다. 

  

 


이러한 목표 달성 방법은 매우 다양하다. 많은 유럽 회사들은 재생가능에너지에 관심을 집중하고 있는 반면 미국 에너지 기업들은 전혀 다른 접근방법을 적용할 예정이다.

 ExxonMobil은 미국의 45Q 세금지원책[45Q: 세금 credit 정책으로 포집한 탄소를 지하에 영구 보관시, $50/CO2 ton을 지원하고, 포집하여 재사용시 $35/CO2 ton의 지원금이 지급된다.]에 따라 전세계 20곳의 지하에 포집한 CO2를 영구 보관할 예정이며, Occidental Petroleum은 세계 최대 산소포집 설비를 만들어 지하에 저장하거나 원유 채굴에 사용[원유를 채굴할수록 압력이 낮아지고 채굴도 어려워지는데, 원유가 저장된 지층에 CO를 주입하면 그 압력으로 더 많은 원유를 캘 수 있다. 이걸 원유 회수증진(Enhanced Oil Recovery)이라 부른다]할 예정이다. 자회사인 Oxy Low Carbon Ventures200만 배럴의 탄소중립 원유를 인도회사에 납품하였는데 포집한 CO2의 총량은 200만 배럴의 원유 생산, 유통, 저장, 운송, 정제, 소비과정에서 발생한 CO2 총량을 초과하는 수준으로 알려졌다.

 

Chevron’28년까지 저탄소 지출을 $30억으로 늘리고 이중 $10억을 탄소 포집 및 저장에 투자할 예정이다해운·조선업에서는 운항중인 선박을 이용하여 CO를 포집하는 기술 개발에 몰두하고 있다. Stena BulkOGCI와 협력하여 바다에서 선상 탄소 포집의 잠재성을 연구중이다. Teco 2030은 슈퍼 스크러버 시스템(Sox, Nox, black carbon, PM 등의 배출을 줄이고 포집한 산소를 저장)을 소개하였으며, Wartsila사는 스크러버를 이용하여 선박에서의 탄소포집을 실험할 예정이다. Wartsila사는 해상에서의 CCS 기술 개발 및 규모 확대를 위해 노르웨이 남부 모스의 연구개발단지에 시험 플랜트를 설치, CCS 기술을 다양한 조건과 시나리오에서 검증해왔다.

선박 환경오염물질 저감 장치의 경우 국내 시장은 약 3조원, 글로벌 시장은 약 52조원 정도로 알려져 있으며, 기술 측면에서 가장 앞서가고 있는 업체는 로우카본이다. 로우카본은 CO1t1만원의 비용을 들여 포집하고, 이를 다시 톤당 메탄올 10t으로 변환할 수 있다고 밝히고 있다. 메탄올 가격이 1t40만원 정도이니 1만원으로 포집한 CO로 약 400만원의 가치를 갖는 메탄올과 탄산수소나트륨을 만들 수 있는 것이다.

과학자들은 탄소 포집이 탄소발생 저감 목표 달성의 핵심이라고 말하고 있으며, 국제에너지 기구(IEA) 역시 탄소 포집 및 활용, 저장 기술은 기후 변화를 늦추기 위한 무탄소 배출 목표 달성의 핵심이라고 밝히고 있다. 탄소포집은 IMO 2030 2050 목표 달성뿐만 아니라 탄소 중립 화물운송이라는 목표 달성의 방법에 해당할 수도 있다.

 

현재의 탄소포집 비용은 높으나, 태양력 및 풍력 터빈처럼 생산 증가시 규모의 경제 달성이 가능할 것으로 전망된다. 탄소포집 기술은 원유 회사 뿐만아니라 해운에도 혁명적인 기술이 될 가능성이 있는 것이다. 경제성이 있는 탄소포집 장치를 갖춘 선박이 미래의 선박으로 불리는 날이 멀지 않아 보인다.