공기중 ‘이산화탄소’ 직접 포집…땅속에 격리 ‘탄소중립’ 실천

아이슬란드 올푸스 지역서 진행 중인 ‘매머드 프로젝트’
세계 최대 시설서 고체로 변환
에너지 고비용구조 해결 과제

아이슬란드 올푸스지역에 ‘매머드 프로젝트’의 일환으로 설치된 직접공기포집(DAC) 시설의 모습.

온실가스 배출을 최소화하거나 화석연료 대신 친환경에너지를 이용하는 것이 일반적인 탄소중립 실천 형태로 꼽힌다. 만약 탄소배출량 감축을 넘어 공기 중에 있는 탄소를 직접 포집해 가둬둘 수 있다면 어떻게 될까. 탄소중립에 더욱 가까워지지 않을까.

이러한 아이디어를 현실에서 구현한 사례가 있다. 바로 아이슬란드 올푸스지역에서 진행 중인 ‘매머드 프로젝트’가 그 주인공이다. 이 활동은 스위스 환경기술 전문 스타트업(새싹기업) ‘클라임웍스’ 주도로 2021년 올푸스지역에서 시작된 ‘오르카 프로젝트’의 후속타다. 하지만 규모는 오르카 프로젝트의 10배를 넘는다 .

올 5월 시작된 매머드 프로젝트는 세계에서 가장 큰 ‘직접공기포집(DAC)’ 시설과 함께한다. 해당 시설에서 연간 포집할 수 있는 전체 이산화탄소는 무려 3만6000t. 내연기관 차량 7800대가 1년에 내뿜는 이산화탄소량과 맞먹는 수준이다.

DAC는 발전소나 공장과 같은 탄소배출원에 설치돼 탄소를 포집하는 ‘탄소포집저장(CCS)’ 방식과 달리 일반 공기 중에서 탄소를 추출하는 방식이다. DAC 시설을 이용한 탄소포집은 대형 팬으로 공기를 빨아들인 후 내부 필터를 통해 이산화탄소를 수집하는 것으로 시작된다. 필터에 이산화탄소가 가득 차게 되면 100℃로 가열한 뒤 물을 주입해 ‘탄산수’ 형태로 만든다. 그런 다음 지하 저장장치로 옮긴다. 물에 섞인 이산화탄소는 아이슬란드 환경 스타트업인 ‘카브픽스’가 현무암과 혼합해 고체 광물 형태로 변환시킨다. 해당 광물을 땅속에 묻음으로써 대기로 탄소가 배출되는 것을 막는다.

이처럼 탄소를 포집해 대기에서 완전 격리시킨다는 점은 세계적인 관심사다. 그러나 대형 팬을 가동하고 이산화탄소를 가열하는 과정에서 많은 에너지가 드는 건 단점이다. 지열발전소가 있는 올푸스지역에 해당 시설이 자리 잡은 것은 바로 이 때문이다. 매머드 프로젝트는 생산비가 상대적으로 저렴한 지열을 활용함으로써 비용 부담을 낮추고 있지만, 다른 국가에서 이를 도입하려면 에너지 고비용 구조는 해결해야 할 과제다.

국제에너지기구(IEA)에 따르면 DAC가 경제성을 지니려면 1t당 포집단가는 100달러(13만3200원) 이내여야 한다. 하지만 현재 단가는 최대 10배 높은 것으로 알려져 있다.

이같은 단점에도 클라임웍스엔 마이크로소프트 같은 지구촌 큰손의 투자가 잇따른다. 미국·노르웨이 등에서 새로운 공장도 계속 건설하고 있다. 일반 공기 속 탄소를 격리함으로써 이를 직접적으로 저감한다는 개념은 여전히 매력적이기 때문이다.

막심 윌리엄스 클라임웍스 공장장은 “기존 설비와 견줘 탄소포집량은 더 늘고 비용은 줄일 수 있는 새로운 기술이 개발 완료됐고, 이러한 설비는 미국 루이지애나주에서 새로 건립되는 DAC 시설에 적용될 것”이라면서 “탄소감축을 위한 기술 개발과 비용 절감을 위한 노력을 계속해나갈 계획”이라고 밝혔다.

올푸스(아이슬란드)=박하늘 기자

이 기사는 한국언론진흥재단의 2024년 KPF 디플로마 기후변화대응 프로그램 지원을 받아 작성됐습니다.