환경부는 22일 서울 양재동 엘 타워에서 ‘제5차 국제 CCS 환경포럼’을 개최했다.CO₂ 유출 시 지하수, 토양오염 우려돼

화력발전이나 제철소에서 대량으로 발생하는 이산화탄소를 포집해 육지나 바다에 저장·처리하는 이산화탄소 포집 및 저장(CCS) 기술이 주요한 온실가스 감축 수단으로 주목받고 있다.

하지만 저장해둔 이산화탄소(CO₂)가 유출될 경우 지하수 및 토양오염이 불가피하며, 공기 중으로 새어나갈 경우 온실가스 감축효과가 사라져 무용지물이 되는 등 위험도가 높아 상용화를 위해서는 안전성 확보가 필수적으로 여겨지고 있다.

환경부는 22일 서울 양재동 엘 타워에서 ‘제5차 국제 CCS 환경포럼’을 개최해 이산화탄소 포집 및 저장(Carbon Capture & Storage, 이하 CCS)분야 국제 기술개발 동향을 공유하고 효율적인 국가 CCS 환경관리 체계 구축 및 선진화에 대해 논의했다.

CO₂ 감축 효과 커 선진국·기업 주요기술로 채택

CCS 기술은 대표적 온실가스인 CO₂를 발생원으로부터 포집한 후 압축·수송 과정을 거쳐 육상 또는 해양지중에 안전하게 저장하거나 유용물질로 전환하는 일련의 과정을 포함한다.

국제에너지기구(IEA)에서는 CCS가 2050년까지 전 세계의 온실가스 감축량의 19%를 담당할 것으로 전망하고 있으며 CO₂ 감축에 가장 중요한 역할을 하는 단일 기술로 꼽았다.

이에 따라 유럽과 미국 등 선진국과 기업에서는 CCS 기술을 미래성장 핵심전략 사업으로 선정하고 상용화를 위해 기술개발에 박차를 가하고 있다.

우리나라 역시 CCS기술을 기후변화대응 6대 핵심기술로 지정하고 본격적으로 CCS 기술개발에 착수했다. 특히 내년부터 시행될 예정인 배출권거래제를 앞두고 효과적인 탄소저감 기술인 CCS에 대한 관심은 더욱 높아지고 있다.

그러나 우려의 목소리도 높다. 누출된 이산화탄소는 토양 내 CO₂ 농도를 높여 식생에 영향을 주고 땅 속의 중금속이 지하수로 유입돼 식수오염을 야기 시킬 수 있다는 것이다. 이러한 문제방지를 위해 환경안전성 검증은 모든 나라에서 가장 우선시 여겨지고 있다.

온실가스 저감 효과 크나 안전성 미지수

환경산업기술원 김용주 원장은 “CCS 기술 상용화 및 국제경쟁력 확보를 위해서는 환경안전성이 무엇보다 중요하므로 신뢰할 수 있는 지중저장환경관리체제를 구축해야 한다”며 “미국과 EU에서는 2020년까지 CCS 상용화를 위해 대규모 실증 프로젝트를 추진 중이다”고 설명했다.

실제로 EU에서는 CCS가 해상환경에 미치는 영향을 연구하기 위해 다양한 환경에서 여러 상황에 따른 실험 및 관찰을 통해 전체 토양 중 이산화탄소의 농도가 30%를 넘게 되면 식물 성장에 영향을 주는 것으로 밝혀냈고 박테리아의 경우, 수는 줄었으나 더욱 강력해지는 결과를 얻었다.

이에 반해 현재 우리나라의 CCS 기술은 개발단계로, 실현가능성 및 경제성에 있어 장기간의 전문적인 연구와 검토가 필요한 상황이다.

환경부 정회석 상하수도정책관은 “환경부는 현재 지중저장에 따른 토양·지하수 등에 미치는 이산화탄소 누출 모니터링, 환경영향조사 등 환경관리기술 개발을 위해 2021년까지, 8년간 총 413억의 정부예산이 투입되는 ‘CCS 환경관리 기술 개발사업’을 진행하고 있다” 밝혔다.

지난 4월 발족한 이산화탄소 지중저장 환경관리연구단 (K-COSEM)은 CO₂를 땅속에 저장할 때 일어날 수 있는 환경영향과 이에 따른 위험성을 탐지하고 관리하는 기술을 개발·수행 중이다.

‘CCS 환경관리연구단’은 2017년까지 4년간 총 200억원을 투입해 이산화탄소의 누출 모니터링 기술, 토양·지하수ㆍ식생, 생태계 환경영향 평가기술 등을 개발함으로써 CCS 상용화에 대비한 전주기(全週期) 환경관리기술을 확보할 계획이다.

K-COSEM 윤성택 연구단장은 “한국은 CO₂ 증가 속도가 빠르고 배출량이 가장 높아 저감이 중요한데 CCS는 온실가스 감축에 효과적인 기술”이라며 “K-COSEM은 CO₂ 유출 시 환경 위해성 평가와 대응방향을 마련하고 다각적인 연구를 목표로 다방면 전문가들과 CCS 상용화를 위해 힘쓰고 있다”고 밝혔다.

안전성 확보위해 법제도 마련 시급

CCS의 환경안전성 확보 및 상용화를 위해서는 관련법과 제도 마련이 필요하다.
각국에서 CO₂ 지중저장시설이 상용화되고 있으며 CCS 관련 법적제도도 마련되고 있다.

특히 북미, 유럽, 일본 등 선진국에서는 ‘미생물, 동위원소 등을 이용한 CO₂ 지중저장 및 누출 모니터링’과 ‘지중 이산화탄소의 거동연구’ 등의 연구가 활발히 진행되고 있으며 CCS의 법규를 마련, 시행하고 있다.

미래창조부는 2020년 CCS는 상용화를 목표로 이산화탄소 지중 저장과 관련한 실제사업을 2~3년 후에 진행, 환경부는 이와 연계해 CCS의 환경안정성 확보를 위한 기술개발을 올해부터 착수하고 이에 대한 성과를 관련법과 제도에 반영할 계획이다.

독일 CCS 관련 법 전문가인 프란쯔-요셉 파이네 교수는 “이산화탄소 저장소로부터 인간이 피해를 받으면 안되며, 위험도가 높아지지 않도록 사전처리 및 관리, 예방이 반드시 필요하다”며 “체계적인 규제 및 법이 마련돼야 안정성이 보장 된다”고 말했다.

온실가스의 효과적 감축 효과로 세계적으로 핵심 기술로 떠오른 CCS가 유출 피해로 환경에 악영향을 끼치지 않기 위해서는 지중저장환경관리체제 확립과 체계적인 관련 제도·법 제정이 필요할 것으로 보인다.