CCUS, 이산화탄소 회수부터 저장까지 탈탄소 사회를 선도하다 (上)
일본 종합상사는 “라면에서 로봇까지” 세상의 모든 영역에 손을 뻗치고 있는 것으로 잘 알려져 있다. 이는 오랜 기간 동안 새로운 사업기회를 탐색하고 선제적인 투자로 비즈니스를 육성해 온 역사적 결과물이기도 하다. 최근에는 친환경, 디지털화 트렌드를 타고 종합상사의 신규사업 도전은 더욱 활발해지고 있다. 일본 종합상사의 미래사업 투자 동향을 통해 새로운 사업기회 포착의 힌트를 얻어 보자. <편집자 주>
[뉴스투데이=조항 포스코경영연구원 수석연구원] CCUS(Carbon Capture, Utilization & Storage)는 탄소 포집, 활용, 저장 기술을 통칭하는 용어로 배출원에서 이산화탄소를 포집하고, 유용한 물질로 활용하거나, 땅속 깊은 곳에 저장하여 영구 격리함으로써 대기 중의 이산화탄소 농도를 낮추는 데 기여할 수 있는 기술을 말한다.
• CCUS 기술, 온실가스 직접 감축할 수 있는 필수 기술
CCUS 기술은 이처럼 대량으로 배출되는 온실가스를 직접 감축할 수 있는 방법이다. IPCC 특별보고서에서는 CCUS 기술을 온실가스 감축을 위해 반드시 사용해야 하는 필수 기술로 규정하고 있다.
아래 그림은 CCUS 기술 전체의 흐름도를 나타낸 것인데 각 기술별로 사용하고 있는 대표 기술을 나열하였다.
CCS(Carbon Capture & Storage) 기술은 CO2 배출 사업장에서 CO2를 포집(Capture)한 후, 80~100기압의 압력을 가해 파이프로 수송한 후 지하 800~1000미터에 위치한 유전, 대염수층에 분사 격리하는 기술이다.
CCU(Carbon Capture & Utilization) 기술은 포집한 CO2를 단순 액화시켜 용접이나 스마트팜에 활용하거나, 또는 다른 유용한 물질로 전환하는 것으로 CO2를 전환하는 방법에는 광물화, 미세조류, 화학물질 방식이 있다.
IEA(국제에너지기구)는 CCUS 시장규모를 2030년까지 약 10억톤, 2050년까지 50억톤으로 전망하고 있는데, 시장으로만 보아도 엄청난 규모이다.
• 미쓰비시 상사, 콘크리트 생산에 CO2 고정화 기술 활용
미쓰비시 상사는 2021년 10월 Carbon Neutral 사회 로드맵을 발표하였다. 로드맵에서는 2030년 온실가스 삭감목표를 2020년 대비 50% 삭감, 그리고 2050년에는 Net Zero를 선언하였다.
이에 따라 2030년까지 2조엔 규모의 EX(Energy Transformation) 관련 투자가 예정되어 있다. 특히 CCUS에 주목하고 전사횡단조직인 CCU Task Force를 신설(10명 규모, 30대 사원 중심)하였다.
현재 추진하고 있는 프로젝트는 건재, 연료화학 2개 분야. 특히 콘크리트 생산에 CO2를 활용하는 프로젝트는 건재 용도로서 수요도 크고, 수소를 사용하지 않기 때문에 사업화도 빠르다는 장점이 있다.
연료화학 분야는 그린 및 블루 수소 개발의 진전 상황을 보면서 중장기적으로 사업화를 검토하고 있다.
대표적인 사업화 움직임은 2021년 1월 캐나다 Carbon Cure와의 제휴이다. 동사는 CO2 고정화 기술로 북미에서 급성장하고 있는 회사이다.
콘크리트 제조 공정은 석회석 소성 과정에서 다량의 CO2가 발생하는데, 전체 이산화탄소 배출량의 약 6%에 해당하는 엄청난 수치이다.
Carbon Cure의 기술은 소성과정에서 배출되는 CO2를 회수하여 시멘트에 주입하고, 화학반응으로 칼슘 결정을 만들어 CO2를 고정화하는 구조이다.
일반적인 콘크리트에 비해 약 5~10% CO2삭감이 가능한 한편, 강도가 향상됨에도 제조 비용은 늘어나지 않는 이점이 있다.
• CO2에서 콘크리트 원료인 골재를 성형하는 기술 활용, 본격적인 사업화 계획
Carbon Cure 외에도 2020년 9월에는 CO2에서 콘크리트 원료인 골재를 성형하는 기술을 보유한 Blue Planet사와도 협업계약을 체결한 바 있다.
미쓰비시 상사는 2021년에 미국 실리콘 밸리에서 실증사업을 실시한 후, 본격적인 사업화를 계획하고 있다.
2021년 11월에는 이러한 CCU 기술들을 활용하여 CO2-SUICOM이라는 콘크리트 대체 상품을 COP26 전시장에서 소개하였다.
CO2-SUICOM은 가지마 건설, 주고쿠 전력 등과 2012년에 공동 개발한 것으로 미쓰비시 상사가 판매 및 마케팅을 담당하고 있다.
CO2-SUICOM은 특수 혼화제를 사용하여 시멘트 사용량을 70% 삭감하였고, CO2를 별도로 흡수·고정하여 30% 이상을 삭감하여 총배출량을 제로 이하로 낮추는데 성공하였다.
2020년 8월에는 NEDO 공모사업에도 선정되었는데 철근 콘크리트에의 적용을 연구하고 있다.
[정리=최봉 산업경제 전문기자]