[쫌아는기자들] 캡쳐6, 직접 탄소 포집(DAC) 기술의 상상은 현실이 된다

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IPCC 보고서 채택 등 전지구적으로 2050년까지 넷제로(세계 탄소 순배출량이 ‘0′이 되는 탄소중립)를 달성하기 위해 노력하며 한국 정부도 ‘탄소중립-녹색성장기본법(이하 탄소중립기본법)’ 기본계획을 발표하기도 했다. 소풍벤처스는 탄소 감축과 적응 기술 전반에 걸쳐 기술을 통해 기후변화에 대응하기 위한 혁신적인 솔루션을 가진 팀에 적극 투자하는 것이 임팩트라 보고, 기후 테크 스타트업의 궁극적인 목적은 온실가스를 감축(Mitigation)하거나 기후변화에 적응하고 회복(Adaptation)하기 위한 기후기술을 가진 스타트업에 투자해오고 있다.

환경부 국가온실가스통계에 따르면, 우리나라만 해도 2020년 기준 656백만톤에 달하는 온실가스를 배출하고 있으며, 1인당 배출하는 온실가스량은 13톤에 가깝다. 이 엄청난 양의 온실가스를 없애고 감축 목표에 도달하기 위해서는 직관적으로 생각했을 때 온실가스 배출을 줄이거나, 아니면 대기 중에 있는 이산화탄소를 제거하는 방법 두 가지일 것이다. 이 중 대기 중에 있는 이산화탄소를 흡수하는 탄소제거기술(Carbon Dioxide Removal, CDR), 특히 자체적으로 ‘직접 탄소 포집 (Direct Air Capture, 이하 DAC)’ 기술을 가진 캡처6에 투자하게 되었다. 자연 기반 탄소제거기술이 아닌 화학적 작용을 통해 일으키는 공학 기반 탄소제거 기술인 ‘DAC’의 원리는 거대한 팬(fan)을 이용해 주변의 공기를 빨아들이고, 빨아들인 공기 중 이산화탄소를 포집하는 것이다. 이 과정에서 화학적 결합을 통해 이산화탄소만을 결헙-분리-수집한다.

캡처6는 이를 수화나 수처리 시설에 직접 탄소 포집 기술 공정을 접목시킨 솔루션을 개발한 팀이다. 팀에 대해 들었을 때 직접 탄소 포집 기술을 실제 솔루션으로 개발한 것도 놀라웠지만, 특히 기존 담수화나 수처리 시설에 설치가 가능하다는 점에서 높은 비용을 절감하고 수자원 공급이 가능하다는 것이 특장점을 가진 팀이라는 점에서 다르게 보였다. 특히 캡쳐6는 미국 실리콘밸리에 본사를 두고 있는 팀으로, 소풍의 기후 네트워크를 통해 알게 되었는데, 기후-환경 섹터에서 인지도가 높은 한국인 한 분이 해당 스타트업에 합류하기로 했다는 이야기를 듣고 더 궁금해졌다. 과연 다른 기후솔루션과 어떻게 다를까? 이 팀이 특별하게 보인 이유는 무엇일까?

캡처6가 개발한 DAC는 기존 담수화 혹은 수처리 시설에 설치가 가능하다는 장점이 있다. /캡처6 제공

◇탄소 절감의 가장 명확한 솔루션, 대기 중에 탄소를 없애자.

캡쳐6와의 첫 미팅. 캡쳐6의 에단 코헨-콜(Ethan Cohen-Cole) 대표와 박형건 부사장을 함께 만났다. 미팅을 통해서 유난히 눈에 띄었던 것은 캡쳐6가 가진 현실적이고 경제적인 접근 방식이었다.

첫째, 기존에 상업적으로 증명된 각 공정 및 기술을 활용해서 빠르게 시장으로 침투하는 전략을 선택했다. 처음부터 모든 기술을 새롭게 개발하는 것은 매우 자본 집약적이며 많은 시간이 걸린다. 직접 탄소 포집 기술 스타트업 중 가장 많이 알려진 클라임웍스와 카본엔지니어링은 설립된지 10년이 넘었으며, 클라임웍스가 연간 4,000톤 규모의 포집이 가능한 세계 최초 상용화된 직접 탄소 포집 시설을 건설할 때까지 12년이 소요됐다고 한다. 2050 탄소중립 달성을 위한 시간이 얼마 남지 않은 상황에서 캡쳐6는 시장에 먼저 진입했던 경쟁사들의 접근 방식과는 달리 시장에 있는 검증된 기술을 최대한 활용하고 있다. 이러한 기술들에 캡쳐6의 차별점인 습식 기반의 이산화탄소 직접 포집 기술과 배출원 포집 과정을 아우르는 공정을 자체적으로 개발하고 특허 출원하는 전략을 선택했다. 현재 8개의 특허를 출원 중에 있다.

둘째, 캡쳐6는 담수화나 수처리 시설에 직접 탄소 포집 기술 공정을 접목 시킨다. 이는 새롭게 대규모의 시설을 설치하는 대신 기존에 있는 시설을 활용하기 때문에 초기 자본 비용을 낮춘다. 이러한 접근 방식은 처음부터 대규모의 신규시설을 설치함으로서 발생하는 높은 초기 비용을 발생시키는 기존의 플레이어들의 비즈니스 구조와 달리, 초기부터 비용을 낮추어 가격 경쟁력을 확보하게 해주는 효율적인 비즈니스 모델로 사업 운영을 가능하게 해준다. 기존 시설을 활용하기에 인프라 구축 비용이 크게 절감될 뿐아니라, 운영 비용 역시 절감되는 효과를 가진다. 현재 직접 탄소 포집 기술을 이용하여 이산화탄소 1톤을 줄이기 위해서 드는 금액은 1톤당 250~600달러이다. 이는 CCUS를 이용한 탄소 포집 비용인 1톤당 30-70달러 대비해서도 거의 10배에 달하는 높은 가격이다.

마지막으로, 캡쳐6는 이산화탄소 포집 과정에서 담수화 공정을 추가로 거치기 때문에, 농업 용수 혹은 식수로 사용 가능한 청정 수자원을 생산하여 새로운 수익 모델을 만들어낸다. 뿐만 아니라, 포집한 탄소를 이용해 여러 탄소 네거티브 제품을 생산, 판매할 수 있는 수익모델이 가능하다. 캡쳐6가 출원 중인 8개의 특허에는 탄소 포집 공정 및 시설 운영을 통해 추가적으로 수자원을 추출하고, 수소, 염소, 염산 등 산업용 제품 생산도 포함한다.

캡처6가 개발한 DAC는 기존 담수화 혹은 수처리 시설에 설치가 가능하다는 장점이 있다. /캡처6 제공

◇진정한 글로벌 스케일의 비즈니스 개발

캡쳐6를 투자 과정에서 실사를 위해서 방문을 한다면 미국으로 가면 될지 물어보았다. 그런데 이들은 미국에 본사를 두고 뉴질랜드, 영국, 코스타리카 등 전세계에 팀원을 가진 글로벌 팀이었다. 전략적으로 전세계적으로 팀을 구성하고 빠르게 시장에 진입해서 사업을 개발하는 것을 목표로 하고 있었다.

스타트업의 비즈니스 개발을 위해서는 스타트업이 속해 있는 산업 내의 네트워크가 매우 중요한 역할을 한다. 특히나 직접 탄소 포집과 같이 정부 정책에 민감도가 높고, B2B 대상의 비즈니스인만큼 시장을 뚫을 수 있는 네트워크와 실무 경험이 중요한 역할을 한다. 캡쳐6의 리더십들과 팀원들을 본인이 담당하는 지역과 시장에서의 높은 인지도와 네트워크를 보유하고 있었고, 투자 당시에 이미 △미국 캘리포니아, △이스라엘, △UAE, △뉴질랜드 등 실증 사업을 할 글로벌 프로젝트들을 발굴하여 심도있게 프로젝트 진행을 논의 중에 있었다. 스타트업 초기 팀으로서는 매우 인상적인 성과들이었다.

기존에 진출한 직접 탄소 포집 회사들은 거의 대부분 혹은 아마 전부 북미나 유럽에서만 사업을 개발하고 있다. 반면 캡쳐6는 미국, 유럽을 넘어서서 뉴질랜드, 한국 뿐만 아니라 개도국인 키리바시, 케냐에서도 사업을 개발 중이다. 현재 가장 진척도가 높은 사업은 남부 캘리포니아 팜데일의 “프로젝트 모낙(Mornach)”으로 하반기 파일럿 사업 착공 예정이고 본건과 관련해서 캘리포니아 에너지 위원회로부터 8백만 달러 그랜트를 받고 미국 직접 탄소 포집 회사 중에서는 최초로 California Economic Development and Infrastructure Bank로부터 여신보증 프로그램관련 기술 승인을 받았다. 파일럿 사업을 시작으로 상업스케일로 신속히 확장해 나갈 계획이다. 한국에서는 대표적인 수처리 기업인 부강테크와 전략적 협력관계로 기술 및 사업 개발을 추진 중에 있다.

실증 사업을 통해 기술을 검증한 이후, 2025년부터 상업스케일 사업 건설 및 가동하면, 2027년부터 사업에서 발생하는 수수료 등으로 수익성 있는 비즈니스 운영이 가능할 것으로 기대한다.

위와 같은 공정을 통해 청정 수자원 공급까지 가능한 DAC 솔루션을 개발했다. /캡처6 제공

◇직접 탄소 포집, 거대한 시장이 열린다.

작년 한국인이 가장 많이 검색한 구글의 검색어는 놀랍게도 ‘기후 변화’였다. 그만큼 기후변화가 우리의 일상 생활에도 깊숙히 들어와있다는 이야기이다. 기후 변화를 해결하기 위한 노력은 다양하게 시작되었다. 세계 각국은 탄소 중립을 선언하였고, 관련 기술을 개발하여 이를 해결하려는 기후 테크 스타트업들도 많이 생겨나고 있다.

기술 연구에 속도가 붙으면서 과거에는 높은 비용으로 실현 가능성을 외면받아오던 직접 탄소 포집 기술 역시 큰 주목을 받기 시작했다. 빌 게이츠는 직접 탄소 포집 기술을 ‘세상을 뒤흔들 혁신 기술’로 평가하며 여러 스타트업에 투자해왔고, 일론 머스크는 “탄소중립이 아닌 감축으로 가야 한다”며 탄소 포집 기술 개발에 대한 강력한 의지를 보였고, 1기가톤(10억t) 수준의 탄소 포집 기술 시스템을 구축할 팀을 찾기 위해 XPRIZE라는 기술 경연 대회를 개최하여 1억달러(약 1100억원)의 상금을 걸었다.

엄청난 규모의 시장으로 성장할 것이 확실한 탄소 포집 기술 시장의 승자가 한명은 아닐 것이다. 거대한 시장은 한명의 승자보다는 다양한 플레이어가 여러 솔루션을 통해 혁신을 이끌고 시장을 키워갈 것이다. 캡쳐6는 농축수를 활용한 직접 탄소 포집 시장에서의 독보적인 위치를 만들어갈 글로벌 스타트업이 될 것이라 믿는다.

캡처6가 프로젝트를 진행 중인 미국 캘리포니아 사업 부지. /캡처6 제공