탄소포집 및 저장 기술의 불확실성 요인과 향후 전망

KISTI 『글로벌동향브리핑』 2010-01-04

지난 5년 동안 CCS(carbon capture and sequestration) 산업 활동이 활발하게 전개되었다. 동 산업의 비즈니스는 이산화탄소를 석탄화력 발전소와 같은 대형 플랜트로부터 이산화탄소를 분리, 포집, 운송, 저장하는 단계로 이루어진다. CCS는 이산화탄소가 기후변화를 가속화한다는 우려로부터 추진력을 얻고 있는데, IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change: 유엔정부간 기후변화위원회)에 따르면, 대기 중에 온실가스의 기후변화 영향력을 제한하기 위해서는 이산화탄소 배출량을 2030년까지 현재 연간 40~49 기가 톤에서 30기가 톤으로 축소할 필요가 있다. 각국 정부는 수십억 달러를 CCS 프로젝트 연구 및 개발에 투자하고 있으며, GE(General Electric), Schlumberger, Royal Dutch Shell 및 Duke Energy, American Electric Power와 같은 대형 전력회사들이 동 기술 및 프로젝트 개발에 대규모로 투자하고 있다. 그러나 현재까지 CCS 기술을 적용한 상업적 규모의 통합 발전소는 존재하지 않는다. 설립되었거나 설립될 발전소에 CCS 시스템을 적용하게 되면 발전 비용에서 50~70%가 증가하게 된다. 이 비용은 향후 10년 동안 각국 정부가 부담할 예정이며, 그 다음부터는 장기적으로 일반소비자가 부담하게 될 것이다. 지금까지 CCS의 비용에 대한 수많은 연구가 수행되었지만, 아직 공통된 의견이 형성되어 있지 않다. 추정되고 있는 CCS 비용의 범위는 이산화탄소 1톤당 20달러에서 200달러에 이를 만큼 다양한 상황이다. 이에 청정기술 연구조사기관인 Pike Research는 다음의 요소를 포함하여 CCS 산업의 크기와 구조를 조사한 보고서(제목: Carbon Capture and Sequestration)를 발간하였다. - 대규모 이산화탄소 배출 플랜트로부터 포집되고 저장되는 총 이산화탄소 전망치 - 이산화탄소를 포집하고 저장하는 비용 - CCS 공급자, 운영자, 전문서비스기업이 창출하는 수입(revenue) - 주요 기업들의 프로파일 CCS 비용에 대한 불확실성은 부분적으로 화석연료 기반 발전소의 이산화탄소 배출과정에서 이산화탄소를 분리하고 포집하는 기술의 가격에 대한 현재 예측이 부정확하기 때문에 나타난다. 동 기술은 CCS 총 비용의 80%를 차지하고 있다. 게다가 다음의 이슈에 대한 의문점이 불확실성을 가중시키고 있다. - 자본 비용 및 자재 비용 - 이산화탄소 저장으로 회수할 수 있는 원유량 - 지질학적 저장 장소에 이산화탄소를 운반하는 데 요구되는 파이프라인의 길이와 비용 - 기술발전과 공정향상에 따라 축소될 수 있는 CCS 비용 그러나 CCS를 둘러싼 주요 경제적 불확실성은 비용과 관련되어 있는 것이 아니라 이산화탄소의 가격과 관련되어 있다. 이산화탄소의 가격은 초기에 정부의 명령에 의해 결정되겠지만, 장기적으로는 시장에 의해 형성되므로 자신 있게 예측할 수 있는 성질의 것이 아니다. Pike Research는 현재 설정해놓은 2030년까지의 이산화탄소 포집 목표가 과도하게 낙관적이라고 생각하고 있다. 그럼에도 불구하고, 초기의 CCS 산업이 규모와 범주에서 상당해질 것이라는 점을 기억하는 것이 중요하다. Pike Research는 가장 공격적인 시나리오에서 CCS의 글로벌 수입(revenue)규모가 2030년에 2,215억 달러에 이를 것으로 전망하고 있다. 하나의 비교 대상으로 EIA(미국 에너지정보청)에 따르면, 미국의 전력산업은 2007년 기준 3,437억 달러에 달하였다. 이는 CCS 산업에 대한 추진일정이 매우 압축적이고 성장곡선이 가파르게 상향한다는 것을 의미한다. 한편으로 한계이익(margin)은 낮아질 것이다. 향후 10년 동안 대규모의 CCS 프로젝트들은 정부 예산 하에 이루어지기 때문에, 공급자와 운영자의 한계이익은 거의 제로까지 떨어질 수 있다. 보다 장기적인 관점에서 판단할지라도, 과도하게 보조되고 규제되는 CCS 산업은 상대적으로 적은 수익을 기업들에 안겨줄 것이다. 또한, 한계이익은 탄소 포집에서 운송, 저장에 이르는 수직적 가치사슬에 따라 다양할 것으로 전망된다. 가령 이산화탄소를 포집하는 신기술을 개발하는 기업들이 이산화탄소를 운송하고 저장하는 기업들보다 상당히 높은 수익을 얻게 될 가능성이 높다. 출처 : https://www.pikeresearch.com/wp-content/uploads/2009/12/CCS-09-Executive-Summary.pdf