CCUS는 CCS(탄소포집저장)와 CCU(탄소포집이용)를 의미한다. CCS는 화석연료 또는 연소가스에서 이산화탄소(CO2)를 분리, 운송, 저장해 대기로부터 장기간 격리하는 공법이며, CCU는 CO2를 격리하지 않고 그대로 사용하거나 다른 물질로 전환하는 기술을 의미한다. 근래에는 두 기술을 함께 지칭하는 CCUS가 많이 사용되고 있다. IPCC ‘1.5℃ 특별보고서’는 지구 온도 상승을 1.5도로 제한하기 위한 시나리오에 CCUS를 포함시켰으며, 유럽연합(EU)의 경우에도 CCS의 필요성을 강조하면서 기후변화 대응 장기 전략에 포함했다. 탄소중립 달성을 위해 CCUS 기술의 중요성이 더욱 강조되고 있는 현실이다.

CCUS의 핵심인 CO2 포집기술에는 연소 전 포집, 연소 중 포집, 연소 후 포집 기술이 있다. ‘연소 전 CO2 포집’은 석탄가스화 과정 또는 천연가스 개질을 통해 연소를 거치지 않고 CO2를 포집하고 수소(H2)를 생산하는 기술이다. ‘연소 중 포집’은 순 산소 연소를 통해 배기가스에서 수증기를 분리해 CO2를 포집하는 방법이다. ‘연소 후 포집’은 화석연료 연소 후 배기가스에 포함된 CO2를 흡수제로 선택적으로 포집하는 기술로서 습식 포집, 건식 포집, 분리막 포집 방법이 있다.

CO2 저장 기술은 인공적으로 CO2를 지하 지층에 주입해 영구적으로 저장하는 기술이다. CO2 저장 기술은 저장소 탐사 및 선정, 주입설비 기술, 심부 저장 기술, 주입공 시추 기술, 저장 플랜트 기술, 모니터링 기술 등으로 이루어진 종합 기술이다. CO2 저장과 관련해 국내 합동연구단은 국내 이산화탄소 저장 유망구조가 약 7.3억t이며 추가 탐사와 기술개발을 고려하면 최대 11억 6000t까지 확대할 수 있는 것으로 추정했다. CO2를 연간 5500만t씩 저장할 경우(탄소중립 시나리오 A안) 13년에서 최대 21년 저장할 수 있는 용량이다.

CCUS에 의한 감축량은 2030년 국가 온실가스 감축목표(NDC)의 경우에는 1030만t으로 2018년 배출량의 1.4%로 비중이 크지 않지만, 2050년 탄소중립 시나리오에서는 5510만t(A안)과 8460만t(B안)으로 2018년 배출량 기준 각각 7.6%와 11.6%로 큰 비중을 차지하고 있다. 2030 NDC와 2050년 탄소중립 시나리오의 CCUS 감축량 비중 차이는 CCUS 관련 기술이 아직 개발 중에 있음을 의미하며, CCUS 기술개발에 우리나라 탄소중립의 성공이 달려 있음을 의미한다.

CCS 기술과 관련해 미국, EU, 일본 등에 비해 우리나라가 특히 부족한 것은 상업운전 규모의 실증 연구이다. CCU 기술 관련해서는 고부가 신소재 전환과 관련된 원천기술 개발이 시급하다. 과기정통부가 수립 중인 CCUS 분야 탄소중립 기술혁신 전략 로드맵을 통해 우리나라의 탄소중립이 완성되고 CCUS가 미래 전략산업으로 발돋움하기를 기대한다.