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CCU(이산화탄소 활용)

◈ 목차

제1장 개요

제2장 기술동향

제3장 산업동향

제4장 정책동향

제5장 R&D 투자동향

제6장 결론 및 제언

◈본문

제1장 개요

1.1. 작성 배경

■ 탄소중립 실현을 위해 재생에너지 보급, 수소경제 활성화 등 CO2 배출 저감 노력뿐만 아니라, 불가피하게 배출된 CO2를 사후 처리할 수 있는 CCUS* 기술 도입이 필수적

  ＊Carbon Capture(포집), Utilization(활용), and Storage(저장)

 ● CCUS는 발전소, 철강, 시멘트, 석유화학 등 산업 전반에서 배출되는 CO2를 포집 및 처리하는 기술로, CO2 배출 완화를 넘어 배출된 CO2를 제거하는 탄소 네거티브 개념의 기술

 ● IEA(’21)에서는 ’50년 CCUS의 CO2 감축 기여도가 18.4%(5.9Gt CO2)로 ’30년(3.2%, 1.4Gt CO2) 대비 크게 상승하여, CCUS가 재생에너지, 전기화 등과 함께 주요 감축수단이 될 것으로 전망

  ※ CCUS는 독자적 활용뿐만 아니라, 재생에너지, 블루수소 및 암모니아 생산, 자원순환 등 미래 다양한 감축수단과 연계될 것으로 전망

[그림 1] 전세계 ’30년 및 ’50년 CO2 감축수단별 기여도

* 출처 : IEA(2021), Net zero by 2050, 저자 재구성

 ● 시장분석 기관 Markets and Markets(’20)은 CCUS 시장규모가 16.2억 달러(’20)에서 35.4억 달러(’25)로 매년 큰 폭(연평균 17.0%)으로 성장할 것으로 전망

 ● 우리나라도 CCUS를 통해 ’30년까지 연 1,030만 톤, ’50년까지 연 8,520만 톤(최대)을 처리할 것을 목표*로 설정하는 등 CCUS를 탄소중립 달성의 주요 수단으로 인식

  ＊2030 국가 온실가스 감축목표(NDC, ’21.10.) → CCS : 400만 톤, CCU : 630만 톤

  ＊2050 탄소중립 시나리오(’21.10.) → CCS : 6,000만 톤(최대), CCU : 2,520만 톤(최대)

■ CCU(활용) 기술은 CO2를 단순 폐기물이 아닌 유용 탄소원으로 인식 및 활용하는 탄소순환 기술로 CCS(저장)와 다른 방식으로 탄소중립에 기여할 것으로 전망

 ● 탄소중립 및 순환경제 시대에도 화학물질, 화학제품, 연료 등은 경제활동에 필수적이며, 이를 위한 탄소의 수급은 여전히 중요

  ※ 향후 인구 증가, 경제성장 등을 고려했을 때 석유화학 기반 제품 수요 확대는 지속될 것으로 보이나, 각국의 화석연료 사용량 감축 노력에 따라 석유화학 기반 탄소원 공급은 점차 줄어들 것1)

 ● CCU는 CO2를 새로운 친환경 탄소원으로 Up-cycling하는 기술이며, 다양한 제품에 탄소를 고정하는 방식으로 처리용량에 한계가 없고 지속가능한 탄소 기반 산업 창출이 가능함

  ※ CCS의 경우 CO2를 폐기물로서 안전하게 격리하는 방식으로 대규모 설비로 대단위 감축이 가능하나, 저장용량의 한계 및 편재성, 저장소 선정, 환경 영향 등에 따른 사회적 수용성 이슈가 상존

■ CCU는 다양한 산업군과 전후방으로 연계되며 생산제품이 기존 시장에 침투해야 하므로, CCU 기술･제품의 CO2 감축 효용성뿐만 아니라 경제성도 고려되어야 함

 ● 탄소가격(탄소세, 탄소배출권 등)에 따라 일부 CCU 기술의 상업화가 가시화되면서 미국, 캐나다, 유럽 등 주요 선도국 중심으로 CCU 스타트업들이 증가하는 추세이나, 아직 상업화 제품군은 제한적2)

 ● 다양한 CO2 배출 산업군*을 탄소 공급원 및 후방산업으로 활용할 수 있는 잠재력이 있으나, 수십 년간 구축된 납사(Naphtha) 기반 석유화학 시장에 침투하지 못하면 CO2 감축수단으로 사용될 수 없음

  ＊우리나라는 에너지(발전) 및 산업(철강, 석유화학, 시멘트, 정유 등)이 총 온실가스 배출량의 약 73%를 차지

  ※ CO2는 화학적으로 활성이 낮아, 전환공정에 다량의 에너지, 소재(촉매 등) 등의 투입이 불가피함. 이에 따라, CCU 제품은 납사 기반 제품 대비 경제성 확보가 어려운 상황

[그림 2] CCU 기술의 산업적 위치

  * 이미지 출처 : 연합뉴스, 한국석유화학협회 홈페이지

...................(계속)

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