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1. 개요
炭素捕執 / Carbon Capture대기 중의 이산화탄소를 분리하는 기술이다.
포집한 이산화탄소를 어떻게 처리하느냐에 따라 탄소 포집 및 격리 (Carbon Capture & Sequestration / CCS), 탄소 포집 및 저장 (Carbon Capture & Storage / CCS), 탄소 포집 사용 및 저장 (Carbon Capture Use & Storage / CCUS) 등 여러 다른 이름으로 불리지만, 약자로는 보통 CCS라고 쓴다.
- 2015년 12월, 제너럴 일렉트릭의 요약 블로그
- 2020년 8월, TSP NEWS의 요약 유튜브
- 2021년 7월, 리뷰엉이의 요약 유튜브
- 2022년 3월, 안될과학의 요약 유튜브
- 2022년 7월, 머니투데이의 요약 티타임즈
2. 필요성 및 정책
2.1. 해외
1997년 12월, 유엔환경계획의 유엔기후변화협약 당사국총회 중 교토 의정서로 인해 2005년부터 탄소 배출권이라는 제도가 생겨났다.[1]2020년 9월, 국제에너지기구는 탄소 포집 없이는 탄소 중립이 불가능하다고 밝혔다. 2050년까지 감축해야 할 22억톤 중 15%인 3.3억톤은 탄소 포집을 해야 한다고 밝혔다. #
2021년 2월, 일론 머스크는 탄소 포집 기술 개발에 1억 달러의 상금을 걸었고, 빌 게이츠나 제프 베이조스도 관련 기업에 적극 투자를 약속했다.
2022년 4월, 유엔환경계획 산하의 IPCC는 다시금 탄소 포집 없이는 탄소 중립이 불가능하다고 밝혔다. 2050년까지 감축해야 할 22억톤 중 30~60%인 6~13억톤은 탄소 포집을 해야 한다고 밝혔다.
2023년 5월 기준, 국제에너지기구가 CCUS가 전체 탄소 감축량의 18%를 담당해야 한다고 상향했고, 이는 단일 기술 중 가장 높은 수치다. 유럽연합(EU)의 탄소중립산업법과 미국의 인플레이션감축법(IRA)도 탄소포집을 전략기술로 선정하고 역내 산업 유치를 노력한다.
2023년 12월, 영국 옥스포드대학교 스미스 기업과 환경 연구소(SSEE)는 CCS 의존도에 따른 탄소중립 시나리오의 경제성을 비교한 보고서를 발표했다. 탄소 중립까지 탄소 감축량 중 CCS 의존도(10~50%)가 클수록 화석연료 사용 기한이 길어져 총 전환비용이 큼을 보였다. #
2024년 1월, 일본 경제산업성이 탄소포집 사업의 제도화를 추진한다. #
2024년 2월, 미국 에너지부가 '대기 중 탄소 제거 기술(CDR)' 프로젝트에 최대 1억달러 자금지원계획을 발표했다. #
2.2. 국내
2021년 4월 7일, 산업통상자원부는 "K-CCUS (이산화탄소 포집·활용·저장) 추진단" 발족식을 개최했다. #2021년 12월 20일, 과학기술정보통신부와 산업통상자원부가 "CCU(이산화탄소 포집·활용·저장) 예비타당성조사(예타) 기획 총괄위원회 1차 회의"를 열고, 정부 1.5조원, 민간 0.5조원 규모를 2024년부터 투입할 구상을 하고, 이를 "3050 CCU 기술개발 및 통합실증(가칭)"사업이라고 이름 붙였다. #
2022년 5월 13일, 산업통상자원부는 'CCUS 제도기반 구축 TF'를 구축했다. 현재 독립된 탄소 포집 법이 없어서 40개의 법을 끌어다 쓰는데, 이를 하나로 합칠 계획. #
2023년 2월 19일, 산업통상자원부가 240억원을 투자하는 '2023년 알키미스트 프로젝트' 셋 중 하나로 '도시형 이산화탄소 포집 및 활용'이 포함되었다. 건물, 도로 등 인프라가 탄소를 흡수하게 하겠다는 접근이다. #
2023년 4월 10일, 2050 탄소중립녹색성장위원회의 기본계획에 탄소 포집도 포함되었다. 13개 관련 기관이 △상용기술 확보와 대규모 실증 추진 △국내 10억톤 저장소 및 해외저장소 적기 확보 △포집 탄소 활용 기술의 조기 상용화와 해외 포집 사업 확대 추진 △탄소 포집 사업 패키지를 한국형 수출모델로 육성 △포집·저장·활용의 한계 극복을 위한 기초·원천기술 확보를 5대 방향으로 잡았다. #
2024년 1월 17일, 통계청은 2년마다 파악하던 산업 특수분류를 연중 상시접수로 전환하고, 그 첫째로 'CCUS 산업 특수분류'를 개발해, 입주 대상 사업체 여부를 판단하고 투자를 촉진하겠다고 밝혔다. #
3. 포집 방법
| 세계의 탄소 배출 | 대한민국의 탄소 포집 | |||
| 세계 | 대한민국 | 나무/식물 | 갯벌/습지 | 직접 포집 |
| 연 510억톤[2] | 연 7억톤[3] | 연 4,560만톤[4] | 연 26만톤[5] | 연 0톤[6] |
나무, 식물 및 갯벌, 습지에 의한 포집은 자연 환경에 의한 탄소 포집이므로, 관련 학계에선 이들을 '자연 포집'이라 부르기도 한다. 반면, 직접 포집은 기술과 설비 등 인간의 인위적인 행위에 의한 탄소 포집이기에 '인공 포집'이라 부르기도 한다.
3.1. 나무, 식물
전통적인 나무심기. 개발도상국은 숲을 베고, 선진국은 숲을 심어서, 지구 전체로는 불균형했던 숲의 면적이 좀 더 균형적으로 변해가고 있다. 1960년대 한국, 2000년대 몽골 등에서 진행된 녹화사업은 해당 문서 참고.2015년, COP21에서 프랑스 농무부가 제창한 방법으로, 농업을 통한 토양 탄소 포집을 통해 대기 중 탄소를 줄이는 4 per 1000 계획이 있다. 1년에 토양이 대기 중 탄소의 0.4%를 흡입할 수 있다면, 인류 활동으로 인한 대기 중 이산화탄소 농도 증가를 감소시킬 수 있다는 연구 결과를 바탕으로 진행 중인 세계적인 농업 계획. 기존 농법은 경운 과정에서 토양 내 탄소가 쉽게 이산화탄소로 변화해 지구 온난화에 기여했는데, 경운 배제, 방목 주기 조절, 유기물 비료 사용 등의 친환경 농업을 도입해 토양 내로 유입되는 탄소량을 유출량 보다 많게 하는 게 목표다. 이는 농업용 토양 보전에도 기여해 토양 유실이나 사막화, 나아가 산림 벌채 또한 막을 수 있을 것으로 기대되고 있다.
2018년, IPCC는 숲(목재)에 더해서 바이오매스 식물 재배를 늘리자며, 이를 BECCS(바이오에너지와 탄소 포집·저장)이라고 이름 붙였다. # 하지만 이에 대한 비판/논쟁도 있다.[7]
2020년, 마이클 셸런버그는 책 "지구를 위한다는 착각"에서 식목을 핑계로 한 환경제국주의에 대해 비판했다. "벌목은 개도국의 경제성장에 필수다. 선진국은 중세 이래 8할의 숲을 제거했는데, 개도국의 성장을 저해하는 것은 환경제국주의로 부를 수 있다. 개도국이 경제성장을 하고 직접 탄소 포집에 동참하는 것이 탄소 중립에는 더 이득이다. 예컨대 선진국들은 브라질-인도네시아 등을 숲의 개간을 이유로 농축산물에 관세를 붙였는데, 이들 나라들도 숲이 늘어나고 있었다. 즉 부조리한 선진국 농축산업의 보호무역주의였다. 오히려 브라질-인도네시아의 농사와 목축이 활발할 때엔 경제가 성장해 화전이 감소했고, 규제를 먹이자 가난에 빠진 이들의 화전과 탄소배출이 늘었다."
2021년, 대한민국 산림청이 산에서 나무들을 대거 벌목하는 것이 화제가 되었고, 환경운동연합이 반발한다. 이에 대한민국 국립산림과학원은 "20-30년차에 최고로 탄소를 흡수하고 그 뒤 다시 감소하므로, 베어내고 새 나무를 심는 것이 좋다", "기존에 긴급히 녹화작업을 위해 무용하지만 빨리 심은 니끼다-아까시아 나무 대신, 탄소 포집 효과가 큰 나무를 심는 것이 좋다" 등의 연구결과를 제시했다.
벌목한 나무를 그대로 태워버리거나 썩히면 이산화탄소 배출에 부정적일 것이나, 방부처리를 하여 가구나 집으로 만들면 탄소가 반영구적으로 격리된다. 나무의 리그닌은 플라스틱과 맞먹을 정도로 산화 저항성이 크다.[8] 흔히 하는 착각과는 반대로 벌목 후 따로 나무를 더 심지 않더라도 탄소의 흡수량에는 큰 변화가 없다. 다만 산소를 늘릴 수는 없기에, 숲의 면적 자체가 줄어드는 것이 긍정적이지 않기에 지속가능발전을 위해 다시 심어줄 뿐이다.
2022년 5월, 대한민국 서울 코엑스에서 7년만에 열리고 164개국이 참석한 제15차 세계산림총회는 2030년까지 재원을 45조원으로 늘려서 세계의 숲을 늘리기로 한다. # #
2022년 7월, 미국 Living Carbon은 기존 나무보다 53%나 많은 잎과 줄기가 발생하여 그만큼 많은 탄소를 흡수할 수 있는 나무를 개발했다. #
2023년 3월, 대한민국 국립세종수목원이 식물별 탄소흡수계수를 개발했다. # 한국수목원정원관리원에서는 국내 식물종 중 탄소흡수량이 큰 식물 15종을 발굴해 외산 수입 대체효과를 노린다. 팽나무와 느티나무는 연간 흡수량이 68kg에 달하는 것이 밝혀졌다. #
3.2. 갯벌, 습지
블루 카본(Blue carbon, 푸른 탄소)이라고도 한다. 갯벌이나 해안 습지 식물을 이용하여 탄소를 포집하는 방법이다. 긍정/옹호 측은 간척에 대한 반대, 나아가 역간척을 주장하며 각 지자체에 습지를 조성하는 운동을 한다. 비판/논쟁 측은 갯벌이나 습지 면적이 넓지 않으며, (태양광/풍력 발전처럼) 면적의 비효율이 있다는 점이 있다.2021년, 대한민국 서해안 갯벌은 세계 최대 규모로 2480㎢가 연간 흡수하는 탄소가 26만톤에 달한다는 점이 밝혀졌다. #
2022년, 대한민국 해양수산부는 나무/식물 심기보다 갯벌/습지 조성이 더 가성비가 높으며, 국제 탄소흡수원 인증을 위해 노력하겠다고 밝혔다. #
3.3. 직접 포집
직접 공기 포집 (DAC, Direct Air Capture). 팬을 돌려서 공기중의 이산화 탄소를 필터로 분리시키는 방식이다.- 이 방법은 주로 대규모 발전소나 공장에서 발생하는 이산화탄소를 포집한 뒤, 지하 암석층에 저장하는 방식으로 진행된다.
- 이미 있는 공장이 아닌, 처음부터 독립적인 DAC 공장만을 짓는 경우들도 있다.
- 4000ton/year 기준 공장 하나가 나무 4천만 그루의 효과를 낸다. 이 공장 60개만 지으면 대한민국의 갯벌 전체의 탄소 흡수량에 달한다. 단순 계산으로 이 공장이 고작 4만 개가 있으면 지구 상의 모든 CO2까지 전부 제거할 수 있다!
- DAC 공장을 돌리는 전기 생산에 화석연료가 쓰인다면 비판을 받을 수 있다. 하지만 여타 RE100(회사가 재생에너지만 이용한다는 인증) 시행 회사들과 마찬가지로, 재생에너지를 구매해 쓰면 될 일이다. 정확히는 탄소 포집을 통한 대기 중 탄소 감축 목표를 이루려면 화석연료가 아니라 CF100 에너지를 활용해야만 한다.
3.3.1. 2020년까지
2008년, 노르웨이 Snohvit CO2 Storage라는 천연가스 공정 부생가스 연 70만톤을 해저에 매립하는 설비를 설치한다.2009년, 미국은 국립탄소포집센터(National Carbon Capture Center)을 설립하고, 2025년까지 1톤당 $40~$45을, 2035년까지 1톤당 $24 이하를 목표했다.
2016년 9월, 미국 일리노이주가 연 1Mt를 지중에 매립하는 설비를 설치한다. #
2018년 6월, 카본엔지니어링의 논문에 따르면, 기술이 성숙하면 최종 1톤당 $94~$232까지 내려갈 것으로 예측했다. $94을 계산한 가정은 산소 비용은 무료고[9][10], 전기 비용은 $30~$60/MWh일 경우다. #
2019년 10월, 미국 한림원의 논문에 따르면 스위스 클라임웍스사의 제원은 1톤당 $500-$600이다. #
2020년 5월, 대한민국 UNIST 김건태 교수 팀이 루테늄-탄소 복합 촉매로 이산화탄소도 포집하고 수소도 생산하는 기술을 선보였다. 2020년 10월 SK와 손잡아 상업화하고, 2021년 2월 일론 머스크의 탄소포집 대회에 출전했다. #
2020년 9월, 대한민국 고려대/UNIST/RIST 연구진이 폐플라스틱으로 탄소를 포집할 활성탄을 만드는 기술을 만들었다. #
2020년 말 기준, 빌 게이츠, 일론 머스크, 제프 베이조스도 DAC 기술에 투자했다. #
3.3.2. 2021년
2021년 3월, 미국 에너지부 산하 북서태평양 국립연구소 연구팀은 기존의 수성 아민 기반의 용매 대신 에톡시에틸-모르폴리노프로판-아민(EEMPA) 용매를 사용하면 1톤당 47$에 할 수 있다고 밝혔다. #2021년 4월, 미국 솔리디아(Solidia) 사가 뉴저지에서 시멘트를 만드는 공정에서 이산화 탄소 배출을 40%나 줄였다. #
2021년 5월, 미국 애리조나 주립대학교의 클라우스 라크너(Klaus Lackner) 교수의 논문에 따르면 미국 기업인들은 1톤당 $65-110을 지불할 의향이 있다. 그리고 규모의 경제가 커지면 20% 가량 비용 절감이 가능할 것을 예측했다. 따라서 기술적으로 1톤당 $100까진 이른 뒤에 규모의 경제에 돌입하자고 로드맵을 제시한다. #
2021년 6월
- 미국 MIT와 예일 대학교의 신문이 2018년 카본엔지니어링 논문, 2019년 한림원 논문, 2021년 라크너 논문을 인용해 소개한다. MIT Yale
- 대한민국 SK가 미국에서 탄소 포집 실증에 성공한 '모놀리스'에 투자한다. 모놀리스는 메탄(CH4)을 수소생산 및 고체탄소(C)로 분리하는 기업이다. 이렇게 생산된 수소를 '청록수소'라고 명명한다. #
2021년 9월, 스위스 클라임웍스 사가 아이슬란드에 기존 15곳과 다른 방식의 DAC 공장 "오르카(Orca)"를 건설한다. 카브픽스(Carbfix)가 이산화 탄소를 탄산염 즉 '고체'로 바꾸는데, 여기에 필요한 열은 온파워(On Power) 지열발전이 제공한다. 건설비에 1500만불이 들었다.
2021년 12월, 대한민국 롯데케미칼이 탄소 포집 실증에 성공했다. 600억원을 투입해 2023년에 연 20만t의 탄소 포집 설비를 구축하겠다는 계획을 밝혔다. 다만 이는 DAC 기술은 아닌 공정 상 포집이다. #
3.3.3. 2022년
2022년 1월 기준 3개 회사가 앞서 있다. 아직 케이스가 적어서 이처럼 손에 꼽을 수 있다.- 스위스 클라임웍스 (ClimeWorks) - 2015~2020년 2000ton/year 공장을 유럽 15곳에 짓는다. 2021년, 아이슬란드에 탄소고체화 공장을 도입했다.
- 캐나다 카본엔지니어링 (Carbon Engineering) - 수산화포타슘 용액을 이용한다. 2015년/2021년에 브리티시컬럼비아주에 공장을 세웠고, 2024년에 텍사스에 유전에 백만ton의 탄소를 매립할 공장을 세울 예정이다.
- 미국 글로벌써모스탯 (Global Thermostat) - 다공정세라믹을 이용한다. 2013년에 캘리포니아, 2019년 앨라배마, 2021년 오클라호마에 공장을 세웠다.
2022년 2월, 빌 게이츠가 MIT에서 분사한 스타트업 '버독스(Verdox)'에 8000만불을 투자했다. 버독스는 연 100만t을 포집하는 공장을 연내 건설할 예정이다. #
2022년 3월
- 대한민국 한국전기연구원의 습식 탄소 포집 기술(KOSOL)을 두산중공업-창원시와 함께 수소의 천연가스 개질 생산 방식에 2023년까지 적용하기로 했다. 수소 생산방식 중 전기분해보다 탄화수소의 개질이 더 저렴하지만 탄소를 배출하는데, 이를 포집하려는 것. #
- 고려대 옥용식 교수팀이 폐 페트병을 다공성 탄소로 바꾸어 탄소 포집의 필터로 재활용시키는 방안을 발표했다. #
2022년 5월, 미국의 '써밋 카본 솔루션'에 SK그룹이 10% 지분으로 참여한다. 이 프로젝트는 1.3조원을 투입해 옥수수 에탄올화 공장들로부터 2024년 하반기에 연 1200만t의 탄소 포집 설비를 구축하려는 세계 최대 규모의 프로젝트다.[11] 3200km의 배관을 건설하고, 지하에 매장할 예정이다. #
2022년 6월, 대한민국 과학기술정보통신부가 국책과제 '블루수소 생산을 위한 하이브리드식 이산화탄소 포집 액화공정의 최적화 및 실증' 과제 총괄주관기관으로 현대건설을 선정했다. 포집 분리막 기술을 가진 롯데케미칼 역시 참여한다. 2025년 상반기에 일 100t의 탄소 포집 설비를 시범으로 만든 뒤, 국가 전체에 연 100만t 규모로 확대 도입할 예정이다. #
2022년 7월
- 네덜란드 에인트호번 공과대학 학생들이 탄소 포집 필터를 단 차량 '젬(ZEM)'을 선보였다. 현재는 320km 주행마다 필터가 꽉 차지만, 향후 차량이 1만마일(16000km, 대략 1년 주행거리)마다 1kg의 이산화탄소를 포집하는 장치를 다는 것을 목표로 필터를 개발중임을 밝혔다. 비록 작은 양이지만 이 장치가 전세계 모든 차량에 의무화되면 포집량은 클 것이라고 기대했다. #
- 미국 스타트업 CO2Rail이 "탄소 포집 열차" 구상을 논문으로 선보였다. 디젤기관차의 후단에서 이산화탄소를 흡수하거나, 전기기관차의 후단에서 주행풍 공기 중 이산화탄소를 흡수하는 방식이다. 고정형 탄소 포집 공장들과 달리 선풍기가 쓰이지 않아 1톤 포집에 50$만 들게 된다고 계산했다. #
2022년 8월, 미국 옥시덴탈 페트롤리움[12]이 투자유치 발표를 하며, 텍사스에 10억불 규모의 탄소포집 공장을 건설해 2024년 착공할 예정을 밝혔다. 이는 연 최대 50만톤, 확장시 100만톤까지 포집할 용량이다. 본 프로젝트를 위해 별도의 자회사 1포인트파이브를 설립하며, 캐나다 카본엔지니어링과 제휴하겠다고 밝혔다. #
2022년 9월, 미국 마이크로소프트가 헤일룸(Heirloom)과 계약을 맺었다. 저렴하게 석회석을 가루 내고 공기와 접촉 시키며 전기가마에 굽는 간단한 탄소 광물화 방식이다.
2022년 10월, 대한민국에서 국내 최초의 탄소포집 플랜트를 상용화한 DL이앤씨가 탄소포집 전문 자회사 '카본코(Carbonco)'를 설립했다. 사우디 담수청과 탄소 포집 설비 MOU를 맺는 등 2024년까지 연 1조원 수주 규모로 클 것을 목표했다. #
3.3.4. 2023년
2023년 1월, 미국 헤일룸(Heirloom Carbon Technologies)이 1톤 포집당 10~50$을 달성했다. #2023년 2월, 미국 MIT가 공기보다 바다의 이산화탄소 농도가 100배 높다며, 바닷물 탄소 포집 기술에 주목하는 논문을 내놓았다. 공기포집공장(DAC)과 달리 농축과정이 불필요해 가성비도 높다고. # 하지만 이에 앞서 2021년 7월부터 캡츄라(Captura)가 바닷물의 전기 분해를 실시중이다. 즉 근미래 해안을 따라 해수 담수화와 탄소 포집 공장이 일치될 수 있다.
2023년 3월
- 독일 바스프와 일본 인펙스가 '카시와자키 블루수소·암모니아 프로젝트'를 협업한다. 탄소 포집을 통한 블루 수소 생산이다. #
- 대한민국 한국과학기술연구원 이웅, 원다혜 연구원은 액상 흡수제에 기체 이산화탄소를 포집한 후 바로 전기화학적으로 전환해 고부가가치 합성가스를 생산하는 공정을 개발했다. 이산화탄소를 기체로 분리하는 과정에서 많은 열에너지가 드는 공정을 줄여 기존 탄소포집 기술 대비 비용을 27% 낮췄다. #
- 덴마크 앞바다 북해 폐유전을 세계 최초로 해상 저장소로 시험 운영하기로 한다. #
2023년 4월, 대한민국 2050 탄소중립녹색성장위원회 계획안에 탄소 포집 기술 육성이 포함되었다.
2023년 5월, 옥시덴탈 페트롤리움이 예정보다 1년 빠르게 텍사스에 탄소포집공장을 착공하며 해당 프로젝트명을 스트라토스(STRATOS)라고 지었다. #
2023년 6월, 대한민국 한국에너지기술연구원(KIER) 윤여일 연구원이 삼프로에 출연해 동향을 소개했다. 한국의 탄소배출량은 석유화학 3~50%, 시멘트 20~25%, 제철 20~25%, 발전 6~15% 가량. 현재 대한민국 보유기술 기준 포집에 톤당 100~150불 가량이며, 포집(액상흡수,PSA,막분리)비용이 75%, 수송 10%, 저장 15% 가량. 한국 기준 포집 이후 광물화 2천만톤, 화학전환 4백만톤, 액화탄산 직접이용 1백만톤 가량 될 것으로 예상. 대부분은 산유국/개도국에 가는 선박으로 보내 EOR/매립하는 것을 검토.[13] #
2023년 8월, 미국 옥시덴탈이 캐나다 카본엔지니어링과 제휴관계를 넘어, 아예 인수했다. 11억불을 들였다. # 미국 바이든 정부가 옥시덴탈의 스트라토스 프로젝트에 12억불을 투자한다고 밝혔다. #
2023년 11월, 미국 옥시덴탈이 블랙록과 합작법인을 세우고 5억5천만불을 투자받았다. 이외에도 2030년까지의 탄소포집량을 크레딧으로 아마존, 에어버스, 전일본공수, Toronto-Dominion Bank 등에게 팔았다. 옥시덴탈은 이 탄소포집공장이 '맥도날드'와 같이 표준화되어 전세계 지어질 것을 기대한다고 밝혔다. #
3.3.5. 2024년
2024년 3월, 스타트업 스피리투스(Spiritus)가 오차드원(Orchard One)이란 200만톤 포집시설을 와이오밍에 건설할 계획을 밝혔다. 암석층에 탄소를 가두는 방식으로, 톤당 100불 이하의 가격을 목표한다고 밝혔다. 사전구매 고객으로는 프론티어펀드(알파벳, 쇼피파이, 메타, 맥킨지&컴퍼니 등), 워터셰드, 테라셋 등이 참여했다. #2024년 5월, 스타트업 클라임웍스(Climeworks)가 아이슬란드의 휴화산 지역에 규모성 실증 직접 포집 시설을 개설했다. # 정상 가동시 연간 3만 6천톤의 이산화탄소를 포집할 수 있다. 포집 비용은 시설 건설 비용을 포함하여 2024년 기준으로 톤당 1000달러 정도로 싼 편은 아니지만, 그간의 직접 포집 시설이 기껏해야 연간 5천톤 정도를 겨우 수용하던 것에 비하면 대규모 직접 포집 시설의 건설과 가동이 가능함을 실증했다는 의의를 지닌다.
2024년 6월, 영국 리버풀 대학교 앤드류 쿠퍼(Andrew I. Cooper) 교수 팀의 주 챵(Qiang Zhu) 등이 AI로 1g당 1,056㎡의 표면적을 가진 탄소포집 구조체를 만들어 선보였다. 네이처 논문 원문
2024년 7월, HMM과 삼성중공업이 국내 최초 선박용 탄소포집 시스템 실증에 나선다. #
2024년 10월, UC버클리 연구팀의 탄소포집 신소재 COF-999 발견 논문이 등재되었다. 기존 기술이 높은 탄소 농도에서 잘 적용됐다면 이 기술은 일반 대기 수준의 낮은 탄소 농도에서도 잘 적용된다. 이 물질 250g은 나무 한 그루의 성능을 보이며, 100회 이상 재사용해도 성능 저하가 없다. 네이처 논문 원문
3.4. 기타
- 기존에 석유/가스를 생산할 때 이산화 탄소를 포집 후 재투입해 펌프 압력을 높이는 석유회수증진(Enhanced Oil Recovery, EOR)도 탄소 포집에 해당하긴 한다. 하지만 이는 탄소 중립에 기여하지는 않는다.
- 지구공학 중 '해양 철분 비옥화'도 해양으로 탄소를 포집하는 방법이다.
- 같은 원리로, 토양의 철분을 비옥하게 하는 것도 탄소를 포집하는 방법이다. 대한민국은 2023년 4월 전남 구례군이 시작했다. #
- 1970년, 미국 버클리대학교 캘빈 연구팀이 반도체를 이용해 탄소를 포집하는 방법을 제시했다. 이를 '인공 광합성'이라 불렀다. 이후 탄소 포집 외에 유용한 물질(수소 등)을 만드는 반도체들이 제시된다.
- 2020년, 미국 콜로라도대학교 스루바르 연구팀이 미생물을 이용해 탄소를 포집해 탄산칼슘을 만드는 방법을 제시했다. #
- 2022년, 세르비아 베오그라드대학교가 이반 연구팀이 미세조류를 담은 수조를 '액체 나무'라 하여 도심에 설치했다. 600L의 수조가 나무 두 그루어치 탄소를 포집했다. #
- 2022년, 미국 알래스카대학교 피어슨 교수 팀은 고래의 생애주기 그 자체가 탄소 포집에 기여해, 포경산업이 탄소 배출을 늘린다고 발표했다. #
4. 포집 이후
- 묻기[14]
- 2021년 11월, 대한민국 산자부-해수부 합동조사단은 대한민국에 7.3억톤의 저장장소가 있다고 밝혔다. # 이는 대한민국의 한 해 온실가스 배출량에 불과하다.
- 2022년 6월, 현대중공업과 현대글로비스가 미국 ABS와 손잡고 액화 이산화탄소 선박을 만들기 시작한다. 이는 개도국/산유국의 지하공간에 대한민국의 이산화탄소를 묻기 위함이다. #
- 2022년 10월, 이산화탄소를 수소 매장지에 집어넣어서, 탄소도 포집하고 수소도 생산하자는 일석이조의 아이디어가 네이처에 게재되었다. 이러한 수소를 '오렌지 수소'라고 명명한다. #
- 2024년 5월, 삼척시가 페갱도를 활용해 산업통상자원부의 이산화탄소 육상저장 시범사업에 신청했다. #
- 재활용[15]
5. 여담
- 수소를 생산할 때 화석연료를 이용해 탄소를 배출하면 그레이 수소, 화석연료를 이용할 때 탄소 포집을 하는건 블루 수소, 화석연료를 이용하지 않는 것이 그린 수소라고 한다.
- 2018년 11월 21일, 미국 게임 문명 6 몰려드는 폭풍에서는 지구 온난화에 따른 해수면 상승과 함께 탄소 포집도 게임 요소로 구현되었다. 탄소 포집을 시작하면 해수면 상승 속도를 늦출 수 있으며 세계로부터 외교적 환심을 얻을 수 있다.
- 2022년 2월 9일, 국제공동조사단의 조사 결과, 미국, 러시아, 투르크메니스탄의 정유시설에서 메탄의 12%가 방출되는 것이 드러났다. 메탄의 지구 온난화 지수가 이산화 탄소의 20~80배에 달하므로 이들부터 포집 하는 게 지구 온난화를 가장 저렴하게 해결하는 방법이라는 평이 나왔다. #
[1] 대표적으로 일론 머스크의 테슬라는 2010년대 내내 전기자동차 사업 적자를 기록하는 동안 탄소 배출권 판매로 이를 상쇄시키며 현금을 창출했다.[2] 2020년 기준. 빌 게이츠는 "코로나 사태로 전세계가 멈춰도 탄소 배출이 고작 6% 감소했다"며, 적극적인 탄소배출감소와 탄소포집이 필요하다고 역설했다.[3] 2019년 기준. #[4] 2018년 기준. #[5] 2021년 기준. #[6] 2023년 연 20만t 목표. #[7] 바이오에너지를 2008년 오바마 정부가 대량으로 장려시키다가 세계 곡물 값이 상승하여 2010년 아랍의 봄이 일어나고 수백만명이 죽고 난민이 되었다. 따라서 바이오매스는 경작지를 사용하지 않는 방법, 예컨대 하수처리장의 바이오가스나 바이오숯(Biochar) 등 소량으로만 해야 한다는 주장이 있다.[8] 안압지에 천년동안 묵은 각좆이 아직 남아있을 정도다.[9] 단, 산소는 지금도 제철 시설 등에서 많이 사용되는 물건이기 때문에 0원이 될 수는 없다. 대기 중에서 산소를 추출하는 방식 자체가 공기를 냉각 시킨 뒤 분별증류 하는 방식이기 때문에, 냉각과정에서 비용이 발생할 수 밖에 없다. 어찌나 많이 사용하는지 분별 중 부산물로 나오는 액화 질소는 거의 공짜 수준으로 팔고 있다. 사실상 보관/운송비용만이 액화 질소 가격을 결정하는 수준.[10] 대신 해당 논문에서는 수소를 사용하기 위해 전기 분해하는 과정에서 산소가 나오므로, 해당 시나리오에서 산소 생산 비용을 생략하는 가정을 했다.[11] 2022년 기준 글로벌 연간 배출량이 60억t이므로, 이 포집량은 약 1/500에 해당한다.[12] 워런 버핏이 2022년 2월부터 본격적으로 주식을 매입한 정유회사. # 영국의 생활용품 회사 옥시레킷벤키저와는 다른 회사다.[13] 단순히 묻기 위함이 아니라, 2022년 10월 '자연 수소 매장지'가 세계 각지에 있는게 밝혀지자, 탄소를 매립하며 수소도 꺼내는 일석이조의 기술로 각광받는다.[14] 지하, 빈 유전, 소금동굴, 해저 등. 다만 이것이 지속가능한 반영구적인 것이냐는 지적이 있다. 누출사고나 예상치 못한 환경 영향 등 부작용이 발생할 수 있다는 것.[15] 다만 각 기술들은, 기존 산업의 탄소배출량 대비 정말 더 탄소배출이 적은지 전주기평가(LCA)가 연구되고 있다.[16] 블랙 카본이라고도 한다.[17] 흔히 탄소를 써서 카본 브러시로 부른다.[18] 헥세인을 대체하는 유기용매로 사용할 수 있다.[19] 2023년 시점까지는 기존 화석연료 대비 경제성이 없으며, 수소 생산에도 이산화탄소가 발생하므로, 전주기평가(LCA)가 화석연료보다 낮아지려면 아직 많은 연구와 시간이 필요하다.