지구 위협하는 이산화탄소의 위력…해법은 없나?
지구 위협하는 이산화탄소의 위력…해법은 없나?
  • 정태섭 기자
  • 승인 2019.03.30 00:03
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국제에너지기구 “온실가스 감축 위한 CCS 공법 도입”

[데일리포스트=정태섭 기자] “온실가스 감축을 위해 가장 좋은 방법은 이산화탄소를 배출하는 에너지를 사용하지 않는 것입니다. 즉, 화석연료 사용을 금지하는 것인데 쉬운 문제가 아니잖아요. 제일 효과적인 방법은 CCS(CO2 포집 및 저장)기술을 도입하는 것입니다.”(한국 재생에너지硏 김종준 연구원)

‘이산화탄소(CO2)’는 탄소 원자 하나에 산소 원자 둘이 결합한 화합물이다. 이산화탄소는 고체에서 해빙되는 경우 곧바로 기체로 승화되면서 이른바 ‘드라이아이스’라는 수식어가 붙었다.

기체 상태에서 이산화탄소는 무색과 무취, 무미로 지구의 대기에도 존재하며 화산 가스에도 포함돼 있다. 또 유기물의 연소와 생물의 호흡, 미생물의 발효 등으로 구성되며 생물의 광합성 과정에서 주로 이산화탄소를 이용해 탄수화물이 합성된다.

대기과학 전문가들은 이산화탄소가 온실기체로 작용해 지구복사를 통과하고 우주공간으로 나가는 에너지 중 일부를 다시 지구로 되돌린다고 전했다. 이 같은 이산화탄소의 성질은 곧바로 지구의 에너지 평형을 깨트리고 지구온난화의 원인으로 작용된다는 것이다.

국립환경과학원 관계자는 “이산화탄소는 화석연료와 같은 탄소를 비롯해 물질을 완전히 연소시킬 경우 생성된다.”면서 “화석연료 사용량이 증가하면서 이산화탄소 배출량이 늘어나 지구온난화를 가중시키는 주범”이라고 설명했다.

현재 세계기상회의(IPCC)는 최악의 경우 CO2(이산화탄소)농도 970ppm, 지구평균 기온은 6.4도, 해수면은 59cm 상승할 수 있음을 경고했다.

반대로 IPCC가 전망하는 기후변화가 우려할 만큼은 아니더라도 CO2 농도는 550ppm, 지구의 평균 기온은 1.1도, 해수면 18cm 상승한다는 점을 강조하고 있다.

기후변화의 가장 큰 요인은 여러 가지로 나뉠 수 있는데 대표적으로 지구에 도달하는 태양에너지의 변화와 화산활동 등 자연적인 변화에서 인간의 활동에 의한 온실가스 배출 등이 원인으로 지목되고 있다.

뿐만 아니라 바다 밑에서 활동하고 있는 화산을 비롯해 육상암석의 풍화작용, 그리고 바다 속 생물체의 용해 등 인간이 스스로 일으킨 인위적인 행위 외에도 자연적인 현상에서 이산화탄소가 지구를 뜨겁게 달구고 있다.

이미지=데일리포스트 DB

효율적인 온실가스 감축 대안 무엇이 있나?

온실가스를 효율적으로 감축하기 위해 무엇보다 각 분야의 개별적인 목표 설정 및 추진보다 경제구조와 사회시스템 보다 체제로의 변화가 요구된다.

국제에너지기구(IEA)는 온실가스 배출을 감축하기 위한 현실적인 방안으로 석탄화력발전소를 비롯해 제철소 등 이산화탄소가 대기로 배출되기 전 선택적으로 포집해 압축하고 파이프라인 등을 통해 수송, 이를 땅속 또는 해양지층에 저장하는 CO2 포집·저장(CCS, Carbon Capture and Storage)기술을 권고하고 있다.

CCS는 화석연료에서 발생하는 이산화탄소(CO2)를 대기로 배출하기 전에 추출한 후 압력을 가해 액체 상태로 만들어 저장하는 기술을 말한다.

또 저장소로 운반된 CO2는 해양저장ㆍ광물탄산화ㆍ지중저장의 3가지 방식으로 처분되지만 이 가운데 해양저장은 해양 생태계에 부정적인 악영향이 우려돼 국제협약에서 금지하고 있다.

그렇다면 국제에너지기구(IEA)는 왜 이산화탄소 감축을 위한 방안으로 CCS 도입을 권고했을까? 잘 알다시피 이산화탄소는 지구의 기온을 상승시키는 원인으로 지목되고 있다.

농업산업에서 산업화로 급변하면서 빠르게 확대된 석탄화력발전소와 제철소, 그리고 수많은 자동차의 매연 등이 막대한 온실가스로 배출되면서 지구의 온도는 매년 빠르게 상승하고 있다.

문제는 온실가스로 인한 지구온난화 현상이 심각한 수준에 이르면서 각 국가별로 온실가스 감축 대안 마련에 나서고 있지만 산업사회를 구성하고 있는 현실을 감안할 때 이산화탄소 배출을 억제하기는 쉽지 않다.

때문에 IEA가 도입을 권고하고 나선 CCS 기술은 대기에 배출되는 이산화탄소를 포집하고 저장해 대기 배출이 아닌 지중저장 또는 해양저장을 통해 온실가스 감축 효과를 극대화 할 수 있다는 결론이다. 즉, 지구를 뜨겁게 달구고 있는 온난화 현상을 제어할 최적의 기술이라는게 IEA의 해답이다.

CCS는 이산화탄소 포집, 압축, 수송, 저장 등의 프로세스에 따라 처리된다. 포집 단계는 배기가스 중에서 이산화탄소를 분리해 포집한다. 아울러 연소 전·후 포집, 순산소연소 등이 있으며 연소 전 포집은 석탄 같은 화석연료에 포함된 탄소성분을 연소 전에 제거된다.

포집한 이산화탄소는 격리 혹은 차단 목적으로 저장하는 곳까지 수송과정을 거치게 되는데 1000km 미만은 파이프라인을 1000~1800km는 내륙 파이프를 통한 수송, 1800km 이상은 선박을 통해 수송하게 된다.

전문가들은 효율적인 이산화탄소 감축을 위해 CCS 기술 도입이 시급하다는 입장이다. 환경시민단체 관계자는 “유럽연합(EU) 자료를 보면 CCS 기술을 통해 오는 2020년까지 약 20%의 온실가스가 저감될 것이라고 전망했다.”면서 “IEA 역시 CCS 기술로 2050년 이산화탄소 배출량이 현재의 절반 수준으로 줄어들 수 있다는 예측을 내놨다.”고 강조했다.

사정이 이렇다 보니 주요국가를 중심으로 CCS 기술과 같은 저탄소 산업에 적극적으로 뛰어들고 있다.

저탄소 미래시대 개막을 위해 미국과 일본, 유럽연합 등이 저탄소 산업 주도권을 잡기 위해 관련 기술 개발에 나섰다. 게다가 유럽연합을 중심으로 CCS 기술을 위한 환경법 및 관련법을 개정하며 보다 체계적인 법 개정을 서두르고 있다.



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