기후위기 대응의 핵심은 온실가스, 특히 이산화탄소(CO₂)의 감축입니다. 하지만 모든 배출을 완전히 없애는 데는 한계가 있기 때문에, ‘배출된 탄소를 다시 제거하는 기술’이 점점 중요해지고 있습니다. 그 중심에 있는 것이 바로 CCUS(Carbon Capture, Utilization and Storage)와 DAC(Direct Air Capture)입니다. 두 기술은 모두 탄소를 포집해 환경으로부터 격리시키는 방법이지만, 적용 방식과 기술적 특징, 비용 및 가능성에서 큰 차이가 있습니다. 본 글에서는 CCUS와 DAC 기술을 비교 분석하여, 현재의 활용성과 미래 전망을 짚어보겠습니다.
CCUS: 산업 배출원을 중심으로 한 포집·활용·저장
CCUS는 산업 공정이나 발전소 등에서 대량 배출되는 이산화탄소를 포집해 활용하거나 지하에 저장하는 기술입니다. 주로 배출지점에서 직접 포집이 이루어지기 때문에 고농도 CO₂에 효과적이며, 전 세계적으로 가장 활발히 실증되고 있는 기술입니다.
CCUS의 주요 구성:
- Capture(포집): 연소 후 포집, 연소 전 포집, 산소 연소 등 방식
- Utilization(활용): 화학소재, 콘크리트, 플라스틱 제조 등
- Storage(저장): 지하 800~1000m 심층 대수층 또는 고갈 유전층에 주입
장점:
- 고농도 CO₂를 저비용으로 포집 가능
- 기존 산업계와 통합 용이 (발전소, 시멘트, 철강 등)
- 기술 성숙도가 높아 상용화 가까움
단점:
- 포집설비 설치에 많은 비용 및 에너지 필요
- 저장소 확보 및 주민 수용성 문제가 있음
- ‘활용’ 분야는 상업적 확장이 아직 제한적
국내외 사례:
- 노르웨이 ‘노스라이트 프로젝트’: 북해 유전층에 CO₂ 저장
- 미국: 화력발전소와 연계한 포집→지하 저장 상용화 사례 다수
- 한국: 동해가스전 이산화탄소 저장 실증사업(포항 소재) CCUS는 ‘배출을 피할 수 없는 산업군’에 필수적이며, 탈탄소 전략의 전환기 기술로써 널리 활용될 수 있습니다.
DAC: 대기 중 CO₂를 직접 흡수하는 차세대 기술
DAC(Direct Air Capture)는 말 그대로 대기 중에 이미 배출된 이산화탄소를 포집하는 기술입니다. 배출원이 아닌 ‘공기 자체’에서 CO₂를 걸러내기 때문에 어느 지역에서든 운용 가능하고, 탈탄소 후 탄소중립을 넘어선 ‘탄소네거티브’ 실현에 핵심 기술로 평가됩니다.
DAC의 작동 원리:
- 대기 중 공기를 필터로 통과시켜 CO₂ 분리
- 흡수된 CO₂는 열/화학 반응으로 분리 및 저장
- 포집된 CO₂는 저장 또는 합성연료·탄산화물로 활용 가능
장점:
- 분산적 배출(개인, 농업 등)도 대응 가능
- 저장소 외 다양한 활용 가능성 있음
- 탄소중립을 넘어 탄소제거(Net-negative) 실현 가능
단점:
- 매우 낮은 대기 중 CO₂ 농도 → 많은 에너지 필요
- 설치비 및 운영비용이 현재로서는 매우 높음
- 아직 초기 단계, 대규모 상용화에는 시간 필요
주요 사례:
- 스위스 클라임웍스(Climeworks): 아이슬란드에 세계 최대 DAC 플랜트 운영
- 캐나다 카본엔지니어링(Carbon Engineering): 합성연료 생산과 연계
- 미국: DAC 기술을 IRA(인플레이션 감축법) 통해 탄소세 감면 대상 포함 DAC는 ‘기후 회복 기술’로 불릴 정도로 잠재력이 크지만, 현재로서는 기술 개발과 경제성 확보가 과제입니다.
CCUS vs DAC: 기술 비교 및 미래 가능성
두 기술은 모두 탄소를 줄이기 위한 수단이지만, 작동 방식, 비용, 용도에서 서로 다릅니다. 아래는 두 기술의 주요 차이점을 정리한 표입니다.
|
구분 |
CCUS |
DAC |
|---|---|---|
| 포집 대상 | 배출원 중심 (산업시설, 발전소) | 대기 중 CO₂ (직접 흡수) |
| CO₂ 농도 | 고농도 (10~15%) | 저농도 (~0.04%) |
| 에너지 효율 | 상대적으로 효율적 | 에너지 소모 많음 |
| 기술 성숙도 | 높음 (상용화 단계) | 중간 이하 (실증 중심) |
| 운영 비용 | 중간 | 매우 높음 (톤당 $500 이상) |
| 탄소중립 기여 | 배출 감축 중심 | 탄소제거 가능 |
미래 전망:
- CCUS는 산업군 중심으로 빠르게 확대될 전망이며, 법·제도 기반이 지속 강화 중
- DAC는 탄소배출 제로 이후, 탄소제거 시장에서 핵심 기술로 부상 예정
- 양 기술 모두 향후 탄소배출권, 글로벌 시장, 기업 ESG 전략과 연계될 가능성 큼 기후 대응은 단일 기술로 완성되지 않습니다. CCUS와 DAC는 각각의 장점을 살려 상호보완적으로 운영될 때, 진정한 탄소중립과 기후회복이 가능합니다.
탄소를 줄이는 기술에서 탄소를 되돌리는 기술로, 이제는 ‘마이너스 배출’이 요구되는 시대입니다. CCUS와 DAC는 기술의 성격은 다르지만, 기후위기 해결을 위한 핵심 퍼즐입니다. 우리의 선택과 투자, 그리고 정책 방향이 이 기술들의 미래를 결정하게 될 것입니다. 늦기 전에, 그리고 더 늦기 전에 준비해야 할 때입니다.