전 세계 주요국이 2050년까지 탄소를 대폭 줄이기로 하면서 새롭게 커지는 탄소 시장에 대응하는 프로젝트로서 셰퍼드 CCS를 통해서 우리나라는 지리적 접근성과 저장용량 등의 면에서 최적의 입지로 평가받는 말레이시아에 현재 부족한 탄소 저장소를 안정적으로 확보할 수 있는 프로젝트이다.
탄소포집·운송·저장사업?
한국과 말레이시아 간에 추진 중인 탄소 포집·운송·저장사업을 셰퍼드 CCS 프로젝트라고 부르는데, 국내 산업단지에서 발생한 이산화탄소를 포집해서 말레이시아에 위치한 해양 저장소로 이동·저장하는 방식을 말한다. 2022년 8월 SK어스온,삼성엔지니어링,SK에너지,삼성중공업,롯데케미칼, GS에너지, 말레이시아 페트로나스 등 7개 사가 공동협력에 대한 업무협약을 맺으면서 본격화했다. 페트로나스는 채굴이 끝난 가스나 유전을 많이 가지고 있는데, 각 기업이 처리해야 하는 CO₂를 배에 싣고 이곳에 저장하려는 것이다. CCS(Carbon Capture&Storage)가치 사슬의 전 주기를 개발할 계획이며, 사업 타당성 조사를 통해 사업성을 검증한 후 본격적으로 사업개발에 돌입할 예정이다. 여러 기업이 배출한 탄소를 한꺼번에 처리할 수 있어 경제적이고, 국가 차원에서 관리해 효율적이다.
CCS의 단계와 효과
CCS는 크게 포집, 수송, 저장 으로 3단계가 있는데 여러 공장에서 배출되는 이산화탄소를 격리시키기 위해서는 발생되는 이산화탄소를 모으는 '포집'과정이 필요하다. 이산화 탄소를 포집하는 과정은 3가지로 나눌 수 있다.
1. 연소 전 포집(pre-Combustion Capture)은 화석연료에 있는 탄소 성분이 산소와 연소되기 전에 포집하는 기술로, 보통 화력 발전소에 적용되는 형식이다. 2. 연소 후 포집(Post-Combustion Capture) 단계는 연소 후 발생된 가스를 용매를 이용하여 탄소를 포집하는 기술로, 일반적으로 포집에 적용되는 형식을 거치고 마지막 3. 순산소 연소(Oxy-Fuel Combustion)로 공기 중의 약 79%를 차지하는 질소를 제거 후에, 남은 순산소를 주입하여 연소시켜 이산화탄소 포집을 쉽게 하는 기술이다. 이것 또한 화력 발전에 적용되는 형식이다. 이렇게 포집 과정을 끝낸 후 포집된 이산화탄소는 저장할 장소까지 수송 작업이 필요하다. 이때 운송이 원활하게 이루어지려면 초임계 유체(액체와 기체를 구분할 수 없는 시점의 유체)의 이산화탄소가 되어야 한다. 즉, 어떤 물질을 고압 상태에서 가열을 시켜 임계점을 넘어버리면 최대 온도 압력을 넘어버려서 밀도는 액체의 특성에 가까운 높은 밀도를 가지게 되고, 점성도는 기체의 특성에 가까운 낮은 점성도를 가지게 되는 상태가 된다. 이 초임계 유체는 배나 파이프라인을 통해 운송이 진행되고, 마지막으로 저장 단계로 가게 되는데, 포집된 이산화탄소는 지질, 해양 (700~900m) 아래에 저장하게 된다. 현재 해양저장은 해양의 산성화로 인해 저장을 하지 않는 추세이고 지층에 이산화탄소를 저장한다. 이때 이산화탄소는 단순 저장의 목적만이 아닌 탄화수소의 회수율 향상으로도 저장이 되기 때문에 석유나 가스를 뽑은 후의 저류층과 깊은 대수층, 석유 회수량을 증가시키기 위한 주입정 등이 적절한 장소에 저장을 하게 되는 과정이다.
이번 사업은 아시아 최초의 CCS 허브 프로젝트로 밸류 체인 전체를 한꺼번에 개발한다는 점에서 그 의미가 크다. 국가온실가스감축목표(NDC) 달성과 기업별 탄 소 감축을 위해서는 2030년 이전부터 실제적인 탄소 포집과 저장이 이뤄져야 한다. 또한 허브를 통해 여러 기업이 배출한 탄소를 한꺼번에 처리할 수 있어 처리, 이송 등에서 경제성을 높일 수 있으며, 국가 탄소관리 차원에서도 효율적이다. 우리나라의 탄소 저장공간 부족으로 해외의 저장소가 필수적인 우리나라의 상황에 필수적인 프로젝트이다.
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