[기후&에너지] CCUS, LNG발전 탈탄소 전환 이끌까?
한국은 선도국가 대비 약 80% 기술수준…정부 정책지원 관건
민간LNG산업협회는 17일 서울 오크우드 프리미어 코엑스센터에서 60여명의 관계자가 참석한 가운데 'CO₂ 포집 기술을 활용한 친환경 LNG로의 발전 방향'을 주제로 제10회 LNG포럼을 열고, LNG 발전의 탈탄소 전환 가능성과 CCUS 산업 발전 방향을 논의했다.
이번 포럼은 LNG 발전에 CO₂포집 기술을 접목해 에너지 안보와 탄소중립이라는 두 가지 과제를 동시에 해결할 수 있는 '친환경 LNG 발전' 가능성을 모색하기 위한 것이다.
이날 류호정 한국에너지기술연구원 책임연구원(박사)은 'CO₂ 포집 기술을 활용한 친환경 LNG 발전 가능성'을 주제로 발표했다. 류 박사는 주제발표를 통해 LNG 발전 과정에서 발생하는 이산화탄소 배출 특성과 CO₂ 포집 기술 적용 가능성을 설명하고, 습식 CO₂ 포집 기술과 관련 실증 연구 성과를 소개했다.
우선 국가온실가스 종합관리시스템(NGMS) 명세서 배출량 통계(2025년 12월 18일 기준)을 보면 주요 온실가스 배출기업은 포스코, 한국중부발전, 한국남동발전, 현대제철, 한국서부발전, 한국동서발전, 한국남부발전, 삼성전자, 쌍용씨엔이, S-Oil 순이다. 이어 고성그린파워, GS칼텍스, LG화학, SK에너지, HD현대오일뱅크, 롯데케미컬, 한국지역난방공사, 한화에너지, 삼표시멘트, SK하이닉스 순으로 온실가스를 많이 배출하는 것으로 나타났다.
이는 발전(난방 포함), 철강, 정유 및 석유화학, 반도체, 시멘트 기업의 온실가스 배출량이 많다는 것을 의미한다.
2025년 10월 발표된 2024년 산업부문(2023년 대상) 에너지사용 및 온실가스 배출량 통계에 따르면 제1차 금속 36.1%, 화학 21.3%, 정유 10.8%, 전자장비제조업 8.8%, 그 외 기타제조업 7.3%, 비금속광물제품 6.9% 등이다. 산업부문 에너지원 온실가스 배출량 비중을 보면 전력 37.4%, 석탄류 31.7%, 석유류 19.5%, 도시가스 6.1% 등이다.
대한민국 2050 탄소중립 전략(2020)에 따르면 주요 부분별 감축 수단으로 에너지공급(전력·열) 부문에서는 △CO₂ 포집·저장·활용(CCUS) △에너지 믹스 개선 △수소경제 활성화를 제시했고, 산업부문 감축 수단으로는 △수소화 기술 및 원료 재활용 △신소재 전환 및 고부가 제품 확대 △기기 효율 개선 △스마트 공장 및 산단 △CO₂ 포집·저장·활용(CCUS) △전탄소 연·원료 사용 △산업공정 배출 감축을 제시하고 있다.
특히 주목할 것은 에너지공급 부문과 산업 부분 모두 'CO₂ 포집·저장·활용(CCUS)'을 주요한 정책수단으로 제시하고 있다는 점이다.
류호정 박사는 현재 국내에서도 LNG 발전 배출가스를 대상으로 한 포집 플랜트 실증이 진행되고 있으며, 향후 기술 상용화를 위한 연구개발과 실증 확대가 중요하다고 강조했다.
류 박사는 CCUS 분야에 대한 기술수준 분석결과, 선도국가는 미국과 EU로 나타났으며, 한국은 선도국가 대비 약 80% 기술수준이라고 밝혔다.
그는 CO₂ 포집의 경우 미국은 페트로 노바 석탄화력발전소에서 4776톤 CO₂/일 규모의 대규모 포집실증이 진행되고 있지만 한국은 200톤 CO₂/일 규모의 포집실증이 진행돼 공정 규모의 격차가 큰 실정으롱 약 85%수준이라고 설명했다. 또 CO₂ 저장의 경우 미국, 유럽, 호주 등에서 Gogon 프로젝트, Longship 프로젝트, Sleipner 프로젝트 등 대규모 CCS 실증 프로젝트가 진행되고 있지만 한국은 영일만 해상 플랫폼에서 100톤 시험 주입을 수행하는 소규모 실증연구 단계로 기술격차가 큰 상황으로 선도국가 대비 75%수준으로 봤다.
CO₂ 활용의 경우 선진국에서 화학전환 및 광물탄산화 관련 일부 기술이 제품화 단계에 진입했지만 한국은 대부분 기초·원천 연구단계 및 파일럿 실증연구 수준인 것으로 분석하고 선도국가대비 78% 기술수준으로 평가했다.
CO₂ 포집비용은 규모가 클수록 CO₂ 포집비용 저감이 가능하기 때문에 적정 규모에서 모듈화를 통해 적용가능하지만 무작정 규모를 높일수는 없는 실정이다. 우리나라의 경우 초기 투자비 문제로 10MW에서 멈춰있다는 게 류 박사의 설명이다.
◆ 어떤 얘기 나왔나?
이날 패널토론에서는 김종남 한국에너지기술연구원 온실가스감축량평가연구단장이 좌장을 맡고 이호섭 한국CCUS추진단 단장이 패널로 참여해 CCUS 산업 생태계 구축과 정책 지원 방향을 중점 논의했다.
이호섭 한국CCUS추진단장은 "우리나라 온실가스 배출량 가운데 약 38%가 산업부문에서 발생하며 철강·석유화학·시멘트 등 공정 배출은 재생에너지 확대만으로 감축이 어려운 구조"라며 "CCUS는 산업 탈탄소화를 위해 사실상 불가피한 핵심 기술"이라고 설명했다.
실제 CCUS 산업은 국내에서는 아직 초기 단계로 포집–운송–저장 전 과정의 인프라 구축과 정책 지원이 필요하며, 해외 주요국은 클러스터 구축과 실증사업 등을 통해 산업화를 적극 추진하고 있다는 것.
이호섭 단장은 "CCS 기술은 우리나라 산업 탈탄소화에서 사실상 불가피한 수단이며, CCUS 없이 탄소중립 목표 달성은 불가능에 가깝다"라며 "그럼에도 CCUS는 아직 시장이 충분히 성숙하지 않은 형성기 산업으로, 안정적인 발전을 위해서는 전 과정 밸류체인을 사업적·제도적으로 연결하는 종합적 설계와 연계 방안이 마련돼야 한다"고 강조했다.
이를 통해 민간 투자의 불확실성을 줄이고, 초기 시장을 조성하기 위한 정부의 제도적·재정적 지원이 필수적이라는 얘기다.
그는 또 "직접적 지원책으로 클러스터 구축, 실증사업, 비용 절감을 위한 기술혁신의 연구개발(R&D)이 대표적"이라고 설명했다.
클러스터 구축은 개별 기업이 감당하기 어려운 초기 비용과 리스크를 분산시키고, 다양한 소규모 기업들을 연계·연결하여 사업 추진의 용이성과 확장성을 높인다. 실증사업은 단순한 기술검증을 넘어 포집–운송–저장(CCS) 및 포집–운송–활용(CCU) 전 과정에서 기업의 경험을 축적함으로써 기술신뢰성과 시장성을 제고한다. 이는 결국 기술의 상용화 및 해외진출의 발판을 마련하는 중요한 역할을 한다. 또한 CCUS는 여전히 비용이 높아 혁신적으로 비용을 절감하는 breakthrough 기술개발은 대규모 상용화를 앞당기는 기반이 될 것이라는 주장이다.
이와 함께 이호섭 단장은 "정부의 제도적 지원에는 규제 개선과 재정 지원을 비롯한 다양한 수단이 포함된다"라며 "기존 공공 인프라 전환사용, 세제 혜택, 금융제도는 민간 기업이 감당해야 할 초기 투자 부담과 위험을 완화하는 핵심 장치이며, 동시에 법·제도 정비, 인력 양성, 연구개발(R&D) 지원, 국제협력 체계 구축 등은 산업을 본격적으로 추진할 수 있는 기틀을 마련한다"고 강조했다.
◆ 해외 사례는?
해외에서도 적극적인 정부의 관심과 지원이 이뤄지고 있다.
우리나라와 CCUS 사업환경이 유사한 일본은 도마코마이 실증사업, 특히 Advanced CCS Project와 2024년 도입된 장기탈탄소전원입 찰제도(LTDA)를 통해 초기 투자비용을 보전하고 민간 리스크를 완화하고 있다,
싱가포르도 Singapore Hub(SHUB) 허브 프로젝트로 다수 배출원과 국외 저장소를 연결하고 공용 인프라를 제공해 초기 비용과 리스크를 흡수했다. 현재 CCS를 선도하고 있는 미국과 유럽은 보다 적극적인 정책을 추진하고 있다.
영국은 HyNet, East Coast Cluster에 25년 동안 약 40조(21.7억 파운드)를 투입해 클러스터형 CCS 인프라를 확대하고, CfD(차액계약)를 적용해 사업자의 안정적 수익을 보장하고 있다.
아울러 세제 혜택, 펀드 지원, R&D까지 연계해 유럽 내 경쟁력 있는 저장 허브로 자리매김하고 있다.
노르웨이는 총 27억 달러 규모의 탄소포집 프로젝트 '롱십 (Longship)'을 추진 중이다. 지난달 주입을 시작한 Northern Lights 프로젝트를 통해 1단계 투자에 들어간 약 1조 3000억원의 80%를 노르웨이 정부가 부담했다.
한국은 지난해 2월부터 'CCUS법'을 시행해 제도적 기반을 마련했지만 세부적인 구체성이 포함된 추가적 보완이 요구된다는 주장이 제기된다.
우드맥켄지는 최근 보고서에서 2050년까지 전 세계적으로 약 1조 2000억 달러 규모의 투자가 이루어질 것으로 내다봤으며, 특히 DAC 등 탄소 제거 분야에는 2500억 달러 이상의 추가 자금이 필요하다고 전망했으며, 이중 50%가 아태지역에 투자될 예정으로 전망했다.
EPC 및 조선업 분야에서 강점을 지닌 한국 기업은 향후 탄소 운반선 시장은 물론, 산업 플랜트와 해양 구조물의 설계·조달·시공 분야로까지 사업 영 역을 확장할 수 있는 기회도 확보할 수 있을 것으로 기대된다.
따라서 우리 기업의 해외 진출을 위한 발판을 강화하고, 국내 저장소 확보를 담보하는 실증사업을 조속히 추진하는 한편 대규모 클러스터 조성과 산업 생태계 지원을 통해 CCUS가 실질적인 역할을 수행할 수 있는 기반을 마련해야 한다는 게 관련업계의 주장이다.
한국가스공사와 도시가스사는 천연가스 저장 및 공급망을 활용하여 블루수소사 업과 연계된 신규사업을 추진할 수 있을 것이라는 전망도 나왔다. 천연가스를 가정 및 산업용 에너지원으로 직접 사용하는 동시에 블루수소 생산의 원료에 사용함에 따라 계절수요와 관계없이 안정적인 추가 사용량을 확보하고 사용처 또한 모빌리티분야 등으로 확대할 수 있다는 것이다.
김창규 민간LNG산업협회 부회장은 "최근 국제 에너지 시장의 불확실성이 커지는 상황에서 안정적인 에너지 공급과 탄소 감축을 동시에 달성할 수 있는 기술적 해법이 중요하다"라며 "LNG 산업 역시 CCUS 기술과 결합해 탄소중립 시대에도 지속가능한 에너지 역할을 수행할 수 있는 방향을 모색해야 한다"고 밝혔다.