[투데이에너지 조대인 기자] 2020년 이후 신기후체제를 정의하고 있는 파리협약은 전세계 온실가스 연간 배출량인 약 350억톤을 2050년까지 100억톤으로 줄인다는 계획을 제시하고 있다.
전 세계적으로 이산화탄소 등 온실가스 감축을 통한 그린에너지 체제로의 전환이 진행되고 있는 가운데 우리 정부도 올해 4월 목표를 상향한 ‘탄소 중립 2050 시나리오’을 통해 2018년 기준 7억2,760만톤의 온실가스 배출량 40%를 감축한 4억3,660만톤을 2030년 배출량으로 설정하는 등 온실가스 감축을 위한 구체적인 목표와 추진의지를 법제화하고 이를 달성하기 위한 단계적인 실행 작업을 추진하고 있다.
우리 정부가 지난 2019년 5월 발표한 ‘녹색성장 5개년 계획’에서 온실가스 감축의무의 실효적 이행을 위한 탄소 흡수원 및 국외 감축 활용을 중점 과제로 선정하고 CCS 원천 및 실증기술 확보를 세부과제로 제시한 바 있다.
또한 2022년 7월 ‘새정부 에너지정책 방향’에서는 공기업의 역할로 CCUS 실증 및 국내 대륙붕 CO₂ 저장소 확보를 강조하고 유가스전 개발 및 수소 경제와의 연계 등 CCS의 중요성을 강조한 바있다.
최근 발표된 ‘탄소중립·녹색성장 국가전략 및제1차 국가 기본계획’에서는 총 감축량인 2억톤중 480만톤을 CCS 기술로 감축하는 목표를 상향 발표한 바 있다. 기존 CCS 감축 목표량은 400만톤 이었다.
이에 한국석유공사는 정부가 마련하고 추진하고 있는 국가 그린뉴딜 주요과제 중 특히 CCS(탄소포집 및 저장, Carbon Capture & Storage)사업 부문에서 적극적인 역할을 담당하겠다는 의지를 밝히고 있다.
CCS는 발전소 및 산업체에서 화석연료를 사용 하는 과정에서 발생하는 이산화탄소를 저장하는 기술로 최근에는 활용(Utilization)을 포함해 CCUS 라고도 불린다.
석유공사는 국내 CCS 사업화에 선도적인 역할을 수행하기 위해 2020년 7월 CCS사업팀을 신설· 운영해 전담조직과 전문인력을 확보한 상태다.
특히 석유공사의 사업범위에 CCS 사업을 추가하기 위해 ‘한국석유공사법’ 개정을 추진하는 등 CCS 사업 추진 기반을 마련하고 있으며 동해가스전을 CCS 기술 실증 플랫폼으로 활용할 수 있는 물적자원 및 기술력을 갖추고 있어 정부의 CCS 추진 정책의 신속한 이행을 담보할 수 있는 국내 적임자로 평가받고 있다.
전세계적으로 상업적 규모의 CCS 사업은 2022년 기준 총 30개 사업이 운영 중이다. 그 규모는 연간 온실가스 저장용량 4,250만톤에 달한다.
현재 건설 중이거나 설계 또는 계획되고 있는 상업적 규모의 CCS 사업은 총 164개가 추진 중이며 총 저장용량은 1억9,900만톤에 이를 전망이다.
지난 15년간 전세계 누적 CO₂ 포집용량은 2005년 150만톤에서 연평균 약 30%씩 상승해 2019년 4,190만톤까지 증가했으며 전문가들은 세계 각국의 탄소중립 및 친환경 에너지 정책과 맞물려 앞으로도 이와 같은 급속한 산업규모 확대가 지속될 것으로 예상하고 있다.
■CCS 사업 안정적 추진 적임자 ‘석유공사’
석유공사는 국내 온실가스 감축목표를 달성하기 위한 효율적이고 안정적인 기술로 CCS를 주목하고 있다.
화석연료 중심의 산업구조를 급격히 개편하기 어려운 상황에서 이산화탄소를 지하에 저장하는 CCS 기술이야말로 국내 산업에 미치는 충격을 최소화하는 가장 현실적 대안이기 때문이다.
IEA는 2050년 CCS가 전 세계 온실가스 감축량의 9%를 담당할 것으로 전망하고 있으며 온실가스 감축 기술 중 단일기술로는 가장 큰 비중을 차지할 것으로 예측하고 있다.
CO₂ 저장사업에 요구되는 핵심적 기술과 역량은 기존의 유가스전 개발사업 수행 시 필요한 그것과 상당 부분 공통점을 갖는다.
적정한 CO₂ 저장소를 찾기 위한 탐사기술은 석유가스 저류층 탐사 기술과 동일하며 찾아낸 저장소에 CO₂를 주입하는 기술은 기존 석유기업들이 활용해 왔던 회수증진법 (EOR, Enhanced Oil Recovery) 기술 중 하나인 CO₂ Flooding 기술과 크게 다르지 않다.
또한 CO₂ 주입 설계를 위한 지질·동적 모델링, 주입정 및 설비 설계, 해상 플랫폼 운영 기술 등은 유가스전 개발과정과 사실상 동일한 절차로 진행된다.
전세계 주요 대형 CCS 프로젝트 대부분을 엑슨 모빌, 쉘, 에퀴노르 등 기존의 글로벌 석유메이저가 주도하고 있는 이유가 바로 여기에 있다.
석유공사는 약 40년간의 국내외 석유가스전 탐사·개발·생산사업 수행을 통해 축적한 기술력과 국내 대륙붕 탐사 경험, 동해가스전 운영 경험을 보유하고 있다.
EOR 등 CO₂ 지하주입을 위해 필수적인 기술을 다양한 환경에서 실제로 활용해 본 것은 물론이며 그 과정에서 발생할 수 있는 안전사고에 대비한 운영 및 관리 노하우를 보유하고 있다.
여기에 그간 지속적인 CO₂ 저장분야 연구개발 수행을 통해 국내 CCS 통합실증 사업 운영을 위한 충분한 기술적 역량과 체계적 시스템을 구축해온 점도 석유공사가 가지고 있는 큰 강점이라고 할수 있다.
석유공사는 2004년 울산 근해에서 생산을 개시해 2021년 말 생산이 종료된 동해가스전의 천연가스가 차지하고 있던 지하공간을 이산화탄소 저장소로 활용한다는 계획이다.
그동안 국내에서 온실가스를 배출만 할 뿐 별도로 포집해 저장하는 시설은 없었는데 이번 동해가스전 생산종료와 함께 국내 CCS사업의 범위를 확대할 수 있는 최적의 실증 플랫폼을 사용할 기회가 마련된 셈이다.
공사는 동해가스전 지하공간에 2027년부터 주입을 개시해 2030년 이후 매년 120만톤의 CO₂를 주입할 계획으로 이를 통해 약 1,200만톤의 온실가스 저감효과를 달성할 수 있을 것으로 전망하고 있다.
정부와 석유공사는 CCS 사업이 초기 사업성 확인기간을 거쳐 본격적인 궤도에 오를 경우 그린에너지 체계로의 순조로운 국가산업구조 전환에 중대한 기여를 할 수 있을 것이라는 분석을 내놓고 있다.
이 같은 배경에서 석유공사는 국내 CCS 분야별 관련기업 및 전문가들과 함께 산업통상자원부 주관 ‘동해가스전을 활용한 CCS 통합실증사업’ 예비 타당성 조사를 추진 중이며 올해 중 예비타당성 조사 신청을 목표로 국내 CCS 실증 사업화를 준비 중이다.
또한 동해가스전을 활용한 CCS 통합실증 사업의 2027년 CO₂ 주입 개시를 목표로 현재 기본설계 작업에 박차를 가하고 있다. 상세설계를 거쳐 2025년부터는 주입설비 설치 공사(EPC)를 수행할 계획을 수립하고 있다.
현재 우리나라 CCS 사업의 주요이슈는 저장소 확보 문제라 할 수 있다. 포집한 온실가스를 저장할 공간이 충분치 못하다면 사업의 성공을 담보할 수 없기 때문이다.
특히 지하의 빈공간을 저장소로 활용해 온실가 스를 저장하는 방안이 경제적 측면에서 각광을 받고 있는 가운데 지난 40년 간 국내대륙붕 및 해외 유전 탐사·시추·생산 활동을 통해 축적된 자료와 기술력을 확보한 석유공사가 CCS 저장소 탐사·건 설·운영사업 수행의 적임자로 부상하고 있다.
정부는 2030년 연간 480만톤급 CCS 통합 실증 사업 수행 목표를 수립했으며 석유공사는 이런 정부의 정책목표 달성에 선결 조건인 국내 대규모 저장소 확보를 위해 국내 대륙붕을 대상으로 탐사 작업을 개시한다는 복안이다.
이호섭 석유공사 CCS사업팀장은 “정부에서 추진하고 있는 2050년 탄소중립 목표 달성을 위해 CCS는 매우 중요하고 현실적인 온실가스 감축 기술로 정부 또한 CCS 기술의 중요성 및 필요성을 인식하고 실증 저장사업 수행을 기반으로 국내 CCS 사업화 계획을 가지고 있는 것으로 알고 있다”라며 “이를 위해 공사는 동해가스전을 활용한 CO₂ 저장 실증사업을 안전하고 성공적으로 추진해 정부의 온실가스 감축과 탄소중립 사회로의 전환에 기여할 계획”이라고 밝혔다.
온실가스 감축을 위한 에너지 패러다임의 근본적 변화가 전 세계 에너지 산업계를 휩쓸고 있는 가운데 본격적인 미래 청정에너지 시대를 앞장서 준비하고 있는 정부와 석유공사의 노력이 어떠한 결실을 맺을 수 있을지 관심이 높아지고 있다.