[신재생에너지산업 활성화 공동기획] 저탄소기술 IGCC. CCS 뜬다 |
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http://www.ekn.kr/news/article.html?no=141541
이창근 한국에너지기술연구원 박사
봄이 짧아지고 5월중에도 여름을 느낄 수 있을 정도로 덥고 일교차가 심하며, 전 세계적으로는 예전과 비교할 수 없는 폭설과 집중호우, 태풍이 빈번하게 발생한다. 이러한 이상 기후현상이 발생할 때 마다 이제는 많은 사람들이 온실가스에 의한 기후변화라고 인식한다.
국제에너지기구는 인류가 현재 상황에서 아무런 노력을 하지 않는다면 온도가 6도 정도 상승할 것으로 예상하며 기온상승을 2도 미만으로 유지하려면 전 세계 탄소 배출량을 대폭적으로 감축해야 함을 역설하고 있다. 이를 위해 지구 대기 이산화탄소 농도를 450ppm으로 유지하려면 에너지시스템을 저탄소에너지로 바꾸는 근본적인 변화가 금세기 중반인 2050년 전에 이루어져야 한다. 에너지를 절약하는 노력과 더불어 에너지기술의 혁신이 필요하다는 것이다. 감축해야 할 온실가스의 양이 많기 때문에 에너지 기술도 한 두가지 기술로 해결되는 것이 아니고 모든 에너지기술의 혁신이 필요하고, 모든 에너지기술이 총 동원되어 적용되어야 한다는 것이다. 온실가스 감축기술에는 에너지효율 향상 기술과 저탄소기술로 나뉠 수 있고, 저탄소 기술로는 원자력, 신재생에너지기술 및 이산화탄소포집저장기술(Carbon Capture & Storage, CCS)이 포함된다.
한국에서는 석탄가스화복합발전(Integrated Gasification Combined Cycle, IGCC)은 신재생에너지에 포함되어 있다. IGCC는 발전 효율을 높이고 오염물질 배출을 줄일 수 있는 친환경 발전기술로 여겨지고 있다. 발전효율 향상에 의한 상당한 온실가스 감축 효과를 볼 수 있다는 의미이다. IGCC는 가스의 압축 상태이기 때문에 CO2 포집 공정부피가 줄고 가스농도가 높아 이산화탄소 포집에 의한 감축에 있어서 다른 발전 기술보다 장점을 보유하고 있다.
기후변화에 대한 경고에도 불구하고 화석연료는 발전과 산업부문에서 주력 연료로 사용되고 있다. 세계 에너지전망에 따르면 2030년까지 석탄, 천연가스, 석유의 사용은 지속될 추세이다. 한국의 경우도 제2차 국가에너지기본계획 및 제6차 및 곧 발표 예정인 7차 전력수급계획에 따르면 에너지의 안정적 공급 문제 때문에 이러한 추세는 지속될 전망이다. 이러한 화석연료로부터 배출되는 이산화탄소를 직접 포집하여 격리하는 방법이 이산화탄소포집저장(CCS)기술이다.
CCS는 이산화탄소를 직접 대량으로 처리하는 기술이므로 온실가스 감축 잠재량이 아주 크다는 점이 부각되고 있다. 다른 기술에 비해 비용 경쟁력도 보유하고 있다. CCS를 사용하지 않고는 지구가 목표로 하는 2도 시나리오 또는 450ppm 이산화탄소 대기 농도를 달성하기 어려우며 CCS를 활용하지 않을 시 이산화탄소 감축비용이 두 배 이상 증가하여 2050년까지 2조 달러의 추가비용이 발생할 것으로 예측하고 있다. 즉 신재생에너지, 원자력으로 대체하기에는 각 에너지원이 보유하고 있는 나름의 한계점 때문에 한 동안 화석연료를 사용하여야 하고 이러한 IGCC와 CCS와 같은 신기술은 저탄소기술로서 에너지 및 발전 업체의 게임 체인저 역할을 할 것이라는 전망이다.
IGCC와 CCS의 기술의 경우 2020년부터 전 세계 시장이 상당히 커질 것으로 예상되고 있다. CCS의 경우 전 세계적으로 CO2 80만톤급 이상의 대형프로젝트가 현재 21개가 건설 또는 조업 중이며 2020년까지 100개, 2030년에는 850개, 2040년에는 2,100개, 2050년에는 3,400개의 플랜트가 세워질 것으로 예상되고 있다. 이와 같이 거대한 시장이 펼쳐질 것으로 예측되는 시점에 있어서 한국의 상황은 IGCC의 경우, 300MW급 1기가 건설 중이며, 가스화를 이용한 합성천연가스 연 50만톤급 플랜트 1기도 완공단계에 들었다.
CCS의 경우는 10MW급 CO2 포집 플랜트 2기를 발전소 연계하여 완공하고 포집기술개발을 지속하고 있으며 저장의 경우 저장소 용량평가 및 탐사를 추진하고 있다. 이처럼 CCS와 IGCC 기술은 저탄소 기술로서 중요한 역할과 더불어 기술개발의 시작과 개발속도에 있어서 선진국과 어깨를 나란히 하고 있기 때문에 엔지니어링, 조선, 중공업에 강점을 가진 한국으로서는 미래 거대 시장을 겨냥해 신성장 동력으로 삼을 수 있는 유망한 분야로 볼 수 있다.