“온실가스 재활용해 온실가스 잡는다”… 탄소자원화 박차

탄소자원화 기술 어디까지 왔나

미래창조과학부는 21일 열린 국가과학기술자문회의에서 온실가스와 부생가스를 화학 연료로 변환하는 차세대 탄소 자원화 기술 발전 전략을 보고했다. 사진은 한국 화학연구원이 지난해 6월 완공한 메탄올 실증 플랜트. 이산화탄소와 메탄가스를 이용해 메탄올을 하루에 10t 생산할 수 있다. 한국화학연구원 제공

3억1000만 t. 해군이 보유한 국내 최대 함정인 ‘독도함’ 약 2만1600척을 합친 무게에 해당한다. 우리나라는 2030년까지 이 양에 해당하는 온실가스를 감축해야 한다. 지난해 12월 프랑스 파리에서 열린 ‘제21차 유엔 기후변화협약 당사국 총회’에서 우리나라는 2030년까지 온실가스 배출전망치(BAU) 대비 37% 감축이라는 강도 높은 목표를 제시했다.

21일 박근혜 대통령 주재로 개최된 제33차 국가과학기술자문회의에서는 이 목표를 달성하기 위해 버려지는 온실가스를 화학 연료로 재가공하거나 고급 용지로 탈바꿈시키는 탄소 자원화 기술 발전 전략이 보고됐다.

○ 2030년 온실가스 배출량 8억 t

현재 우리나라가 연간 배출하는 온실가스는 약 7억 t에 이른다. 이 양은 점점 늘어나 2030년에는 8억 t을 넘길 것으로 전망된다. 전문가들은 석유를 아끼거나 온실가스 발생량을 줄이는 소극적인 방식으로는 목표량 감축이 어렵다고 지적한다.

최종배 미래창조과학부 과학기술전략본부장은 “국내 에너지 효율은 미국과 비교해 석유화학 167%, 철강 118% 등으로 기술적으로 효율을 더는 높이기 어려운 수준”이라며 “태양광, 조력 등 신재생에너지 비중을 늘린다고 해도 2030년까지 줄일 수 있는 온실가스는 7200만 t에 불과하다”고 말했다.

이 때문에 최근에는 이미 배출된 온실가스를 재활용해 감축하는 기술이 주목받고 있다. 현재 우리나라는 대표적인 온실가스인 이산화탄소를 고급 용지로 바꾸는 기술에서 세계 최고 수준이다. 종이를 만드는 과정에서 발생하는 이산화탄소를 포집한 뒤, 이 이산화탄소로 탄산칼슘을 만드는 것이다. 탄산칼슘은 종이의 주 원료 중 하나다. 종이를 생산할 때 발생한 이산화탄소를 다시 종이 제작에 재활용하는 셈이다. 우리 정부는 신기후체제의 시행 원년이라고 할 수 있는 2030년까지 이 기술을 상용화해 세계 시장을 석권한다는 목표를 세워 놓고 있다.

○ 메탄가스는 메탄올로 전환

일산화탄소(CO), 메탄가스(CH4) 같은 부생가스를 메탄올이나 경유 등 화학 연료로 바꾸는 기술도 필요하다. 현재 제철이나 석유화학 공정에서 발생하는 부생가스로 전력과 열원을 얻고 있지만, 이 과정에서 또다시 연간 6000만 t이라는 많은 양의 이산화탄소가 발생한다. 미국과 독일은 부생가스를 연료로 만드는 일부 기술을 상용화해 이 분야 선두를 달리고 있다. 우리 정부도 지난해 이 분야의 연구개발(R&D)에 1059억 원을 투입했다.

전기원 한국화학연구원 탄소자원연구소장은 “그린 시멘트 기술과 친환경 제지 기술, 부생가스를 화학 연료로 재가공하는 등 탄소 자원화 기술을 2030년까지 상용화할 경우 온실가스 3000만 t을 추가로 감축할 수 있다”며 “신재생에너지 사용을 통한 감축분까지 합치면 약 1억 t의 온실가스를 줄일 수 있을 것”이라고 전망했다.

산업계도 탄소 자원화 기술에 대한 요구가 높다. 최진달래 GS칼텍스 기술연구소 책임연구원은 “이산화탄소를 정유 공정 중 발생하는 부산물이 아닌 새로운 상품으로 보고 연구를 진행 중”이라고 밝혔다. 또 다른 산업계 관계자는 “온실가스나 부생가스를 산업 원료로 이용하려고 해도 ‘불필요한 부산물’이라는 인식이 있어 안정적인 공급이 이뤄지지 않는다는 문제가 있다”며 “온실가스를 배출하는 기업과 온실가스를 활용하는 기업 사이의 협력 체계가 만들어져야 한다”고 지적했다.

박재문 미래창조과학부 연구개발정책실장은 “신기후체제의 도래로 온실가스 감축을 전제로 한 산업경쟁력 확보가 국가적 차원에서 풀어야 할 중요한 과제가 됐다”며 “탄소 자원화를 통해 국가 온실가스 감축 목표를 효과적으로 달성하고, 철광, 화학 등 국내 주력 산업이 경쟁력을 유지할 수 있도록 지원하겠다”고 밝혔다.
　
이우상 동아사이언스 기자 idol@donga.com