대한민국 미래 100년을 위한 준비 : 탄소 포집 및 제거 기술(CCUS)

대한민국 미래 100년을 위한 준비 : 탄소 포집 및 제거 기술(CCUS)

지금 우리는 기후위기의 시대에 살고 있다.  
탄소중립(Carbon Neutrality)은 더 이상 선택이 아닌 생존의 조건이며, 이에 대응하는 기술적 해법으로 떠오른 것이 바로 탄소 포집·저장·활용 기술(CCUS, Carbon Capture, Utilization and Storage)이다.  

산업 구조의 탈탄소화를 추구하면서도, 에너지 안보와 경제성장을 동시에 고려해야 하는 대한민국에게 CCUS는 대한민국 미래 100년을 준비하기 위한 핵심 전략 기술이라 할 수 있다.

이 글에서는 CCUS의 개념부터 국내외 기술 동향, 한국 산업계의 대응 전략, 그리고 정책·사회적 기반까지 포괄적으로 살펴보며, 왜 지금 우리가 이 기술에 주목해야 하는지를 체계적으로 짚어본다.



1. 탄소중립 시대의 핵심 기술, CCUS란 무엇인가?

1) CCUS의 정의와 구성 요소

1-1) CCUS의 개념  
CCUS는 대기 중 또는 산업 공정에서 발생한 이산화탄소(CO₂)를 포집(Capture)하고, 이를 활용(Use)하거나, 땅속에 안전하게 저장(Storage)하는 기술을 말한다.

기술적 구성은 다음과 같다.  
- 포집(Capture): CO₂를 배출원(화력발전소, 제철소 등)에서 직접 포집  
- 수송(Transport): 포집된 CO₂를 저장 또는 활용 장소로 이송  
- 저장(Storage): 지하 심층에 영구 저장(예: 고갈된 유전, 염수층)  
- 활용(Utilization): 산업용 가스, 건축자재, 화학제품 등으로 전환  

1-2) 탄소감축과 기술적 실효성  
탄소를 근본적으로 줄이기 어려운 산업군(철강, 시멘트, 석유화학 등)에서 CCUS는 유일한 실현 가능한 솔루션이다. 특히 포집 효율이 90% 이상 가능하다는 점에서 탄소중립 시나리오의 실현에 있어 핵심적 역할을 한다.



2. 왜 CCUS가 지금 중요한가?

1) 전 세계 탄소중립 목표 달성의 관건

1-1) 주요국들의 전략  
- EU: 탄소국경조정제도(CBAM) 도입 → 탈탄소 인증 필수화  
- 미국: IRA법안 통해 CCUS 투자 세액공제 대폭 확대  
- 중국: 2060년 탄소중립 목표 속 대형 CCUS 플랜트 운영 중  

1-2) 한국의 현실  
한국은 전체 온실가스 배출량의 약 85%가 산업·발전 부문에서 발생하며, 재생에너지 도입률은 상대적으로 낮고, 화석연료 의존도는 높다.  
따라서 현실적으로 탈탄소를 실현할 수 있는 유일한 방안 중 하나가 CCUS이다.



3. 대한민국 CCUS 기술의 현주소

1) 기술 개발 단계와 주요 기업

1-1) 국내 기술 수준  
- 포집 기술: 90% 이상의 포집 효율을 갖는 기술 확보  
- 저장 기술: 동해 가스전 등 지질구조 탐색 진행 중  
- 활용 기술: 탄산염화물, 건축자재, 고분자 소재 활용 시도 중  

한국은 세계 대비 CCUS 핵심 기술 중 포집 부문에서는 상위 5위권 수준이지만, 저장부문은 지질환경의 제약으로 인해 후발주자에 해당한다.

1-2) 주요 기업 및 연구기관  
- 한국전력: 화력발전소 포집 기술 실증  
- 포스코: 제철소 내 CCUS 기술 도입 시범 사업  
- 한국지질자원연구원: 지하저장소 연구 및 모니터링 기술 개발  
- 삼성엔지니어링, 현대오일뱅크: CCUS EPC(설계·조달·시공) 분야 진출  



4. CCUS 산업화의 도전과 과제

1) 경제성, 규제, 인프라의 복합 문제

1-1) 경제성 부족  
CCUS는 아직 상용화되기까지 높은 비용이 걸림돌이다.  
- 포집 단가: 톤당 60~150달러  
- 저장 인프라 구축비용: 초기 투자비 수천억 원 이상

정부의 정책적 지원과 민간 투자 유도 없이는 기술만으로는 시장화가 어렵다.

1-2) 법·제도 미비  
CO₂ 저장에 대한 명확한 법적 기준, 환경영향평가, 책임소재 등이 정립되지 않아 사회적 수용성과 제도적 기반이 부족하다.

1-3) 인프라 부족  
CCUS는 전국적인 CO₂ 수송 네트워크와 저장소 인프라가 있어야 가능하다. 한국은 아직 초기 수준으로, 장거리 이송 파이프라인, 항만 연계 수송체계 등의 구축이 시급하다.



5. CCUS가 가져올 산업 및 정책 혁신

1) CCUS 기반의 신산업 육성

1-1) 그린수소 및 블루수소 산업 연계  
CCUS는 수소 생산과도 밀접하게 연계된다.  
- 회색수소 → 블루수소 전환의 필수 조건  
- CCUS를 적용한 수소는 수출 경쟁력 확보에 유리  

1-2) 이산화탄소를 ‘자원’으로 활용  
- 탄소 활용 기반의 화학소재 개발  
- 친환경 건축자재(탄산염 기반 콘크리트)  
- 합성연료(e-fuel), 미세조류 기반 연료 등  

2) 탄소국경세 대응 수단

2-1) 기업의 경쟁력 보호  
CCUS는 단순한 환경기술이 아니라 수출 제조업을 보호하는 전략무기가 된다. 특히 EU의 CBAM, 미국의 청정기술 인센티브 정책에 대응하기 위해 CCUS 적용 인증과 데이터 제공 체계가 요구된다.



6. 대한민국이 나아가야 할 방향

1) 국가 차원의 통합 전략 마련

1-1) CCUS 로드맵 정비  
- 기술개발 → 실증 → 상용화 단계별 전략 수립  
- 민간기업과 연구기관 간 협력체계 구축  
- 저장 가능한 지질자원 지도 DB 구축 확대  

1-2) 제도적 기반 확충  
- CO₂ 저장법 제정  
- 환경영향평가 기준 정립  
- 탄소배출권 연계 정책 추진  

2) 국제 협력 강화

2-1) CCS 동맹 및 글로벌 프로젝트 참여  
- 북해, 동남아 등 해외 저장소 활용 협약 체결  
- 국제 탄소거래 시장 연계 및 기술인증 공유  
- 글로벌 CCUS 프로젝트에 한국 EPC사 참여 확대



7. 탄소는 문제이자, 기회다

CCUS는 단순히 온실가스를 없애는 기술이 아니다.  
탄소를 관리하고, 활용하고, 미래 산업으로 전환하는 전략적 기술이다. 지금의 투자는 미래 세대가 살아갈 환경을 준비하는 기반이며, 대한민국이 에너지 전환 시대에 주도권을 확보하기 위한 선제적 준비다.

대한민국의 미래 100년은 지금 우리가 어떤 기술에 투자하고, 어떤 시스템을 설계하느냐에 달려 있다.  
그 중심에 탄소 포집 및 제거 기술, CCUS가 있다.



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