[에너지레포트] 에너지경제연구원, 세계 CCS 정책 동향 및 시사점

저탄소 체제 전환기, 탄소 중립의 필수 기술 CCS

포집한 CO₂의 지질학적 영구 격리를 추구하는 탄소 포집∙저장(CCS, Carbon Capture and Storage) 기술은 저탄소 체제 전환 과정에서 확실하게 온실가스를 감축할 수 있는 핵심 기술입니다.

최근에는 단일 프로젝트 단위의 CCS가 아니라, 규모의 경제를 통해 CO₂ 수송과 저장 단위 비용을 크게 줄이고, 투자 위험을 줄여 상업적 시너지를 제공하는 CCS 네트워크로 발전되고 있습니다. 또한, 철강, 화학, 시멘트 등 단시일내 탈탄소화가 어려운 난감축 산업의 CO₂ 저감 과제의 대안으로 떠오르면서 세계 각국의 큰 관심을 받고 있습니다.

특히 영국과 유럽연합(EU)은 CCS 인프라 확보를 위한 다양한 자금지원 정책을 채택하고 있죠. 이 외에도 많은 국가에서 탄소중립을 위한 주요 경로 CCS를 인식하고, 정부가 기업에 고정된 탄소 가격을 보장하는 탄소차액계약제(CCfD, Carbon Contract for Difference,) 등을 통해 아직 상업화 단계에 이르지 못한 CCS의 빠른 도입을 위해 노력 중입니다.

주요국의 CCS 정책 동향 및 지원정책

① 영국

영국은 2017년 청정 성장전략(Clean Growth Strategy)을 발표하면서 CCUS(Carbon Capture, Usage and Storage)에 대한 새로운 접근 방식을 제시하며, 이를 통해 CCUS의 글로벌 기술 리더가 될 기반을 설계했습니다.

2021년에는 ‘넷제로 전략(Net Zero Strategy: Build Back Greener)’을 발표하며, 2035년까지 온실가스 배출량을 1990년 대비 78% 감축할 계획을 수립했습니다. 영국 정부는 목표 실현 및 시설 투자 촉진을 위해 산업 부문 탄소 포집(Industrial Carbon Capture) 사업모델을 도입했고, 2030년까지 4개의 CCUS 클러스터를 조성할 계획입니다. 더해서 CCS 네트워크 개발을 지원하기 위해 CCUS 혁신 프로그램과 CCS 인프라 펀드 등의 정책과 기금을 조성하고, 탄소차액계약제(CCfD)를 도입했습니다. 이를 통해 영국은 2030년까지 연간 2~3천만 톤, 2035년까지 연간 5천만 톤을 포집∙저장할 수 있는 CCS 인프라를 구축할 예정입니다.

② 유럽연합(EU)

EU는 2023년 탄소중립 산업법(NZIA : Net – Zero Industry Act)을 제정했습니다. 탄소중립 실현에 필요한 다양한 기술에 적용되는 NZIA는 넷제로 기술과 그 핵심 구성 요소의 제조 능력 향상과 확대 장애 요소 해소를 통해, 2030년까지 연간 5천만 톤의 저장 공간 확보를 추진합니다.

또한, 혁신적인 CCUS 기술 시현을 위한 세계 최대 규모의 자금 지원 프로그램인 EU 혁신 기금(Innovation Fund)을 조성했으며, EU 배출권 거래제도(ETS, Emissions Trading System) 수익금의 최대 60%를 CCS를 포함한 탄소 저감 사업에 투자해 활용할 수 있도록 지원을 확대하고 있습니다.

③ EU 회원국

네덜란드는화석연료 대체와 재생에너지 기술 활용을 촉진하는 차액지원제도 SDE++(Stimulering Duurzame Energieproductie en Klimaattransitie)를 통해 CCS 프로젝트를 지원하고 있습니다.

덴마크는 2030~2032년 중 최대 기대 저장량 연간 5천 2백만 톤이 가능한 CCS 인프라를 구축해 유럽의 CCS 허브가 되고자 합니다. 2023년에는 관련 기업들에 덴마크 북해에서 본격적인 CO₂ 저장 탐사를 위해 3개의 독점 라이선스를 최초로 부여했습니다.

CCS 시장의 적극적 참여자로 떠오르고 있는 벨기에는 2023년 CCS를 이산화탄소 감축의 필수 도구 중 하나로 확정한 뒤, CO₂ 수송에 대한 규제 프레임워크의 첫 번째 버전을 승인하며 미래 CO₂ 네트워크 관리 규칙을 설정했습니다.

독일도 탄소차액계약제(CCfD)를 채택해 파일럿 프로그램을 개발 중입니다. 특히 독일의 CCfD는 모든 적격 산업 부문에 개방되어 다단계, 다기준 공개입찰을 통해서 프로젝트별로 지원합니다.

④ 미국

CCS 기술은 국가 기후 목표 달성을 위해 필요한 주요 정책 수단입니다. 미국은 CCS 기술을 활용해 2030년까지 탄소 배출량을 2005년 대비 52%까지 감축하고, 2050년 넷제로(net-zero) 경제를 달성할 계획입니다. 이를 위해 2021년 초당적 인프라법을 시작으로 CCS 보급을 촉진하기 위한 여러 재정 지원 방안을 마련했습니다.

특히 인플레이션 감축법(IRA, Inflation Reduction Act)은 세액 공제를 비롯해 CCUS(Carbon Capture Utilization and Storage) 시설 개발·투자·생산에 대한 강력한 인센티브를 포함하는데요. IRA 시행으로 2030년까지 미국에서 탄소 포집 시스템이 최대 13배까지 증가할 수 있을 것으로 분석됩니다.

1)온실가스 오염가격제법(Greenhouse Gas Pollution Pricing Act, GGPPA)에 근거한 pricing 시스템으로
연료 규제요금과 산업 규제 거래시스템으로 구성되며, 후자가 연방 OBPS(Output-Based Pricing System) 임. 연방 OBPS는 산업 경쟁력을 유지하고 “탄소 누출”을 방지하면서 산업 온실가스 배출기업이 온실가스 배출량을 줄이고 혁신을 촉진할 수 있는 가격 인센티브 보장 시스템임. (Government of Canada)

2)Horizon 2020은 2014년부터 2020년 동안 예산 규모 약 800억 유로의 연구 및 혁신 자금 지원
프로그램임. (EC, Horizon 2020)

세계 CCS 보급 확대 현황

2023년, 세계 CCS 개발 프로젝트 수는 증가세를 보였는데요. 2023년 7월 기준, 운영 개시 설비는 11개, 공사 중 설비는 15개, 개발 단계 프로젝트는 392개를 기록했습니다. 글로벌 CCS 설비 규모 역시 2017년 이후 급격한 증가세를 보입니다. 다만 설비 증가의 대부분은 개발 단계의 프로젝트이며, 운영 프로젝트의 변화는 미미한 수준입니다.

세계적으로 운영 중인 CCS 프로젝트는 44개로 포집량을 기준으로 보면, 미국, 캐나다, 브라질, 호주, 중국, 카타르, 노르웨이의 프로젝트가 연간 1백만 톤 이상의 규모입니다. 프로젝트 단위당 포집 규모는 브라질, 호주, 캐나다, 카타르, 미국의 프로젝트가 연간 1백만 톤 이상으로, 다른 프로젝트에 비해 상대적으로 큰 설비를 운영 중입니다.

포집 목적을 기준으로 분류하면, 전체 프로젝트의 17.6%에 불과한 지질학적 저장 규모에 비해, 원유회수증진(EOR) 용도 포집 규모가 82.4%로 프로젝트의 절대 다수를 차지했는데요. 아직은 CCS 프로젝트가 이산화탄소 격리와는 거리감이 있는 편이라 할 수 있죠.

마지막으로 포집원 관점에서 보면, 천연가스 처리를 위한 프로젝트가 절반 이상으로 가장 큰 비중을 차지했습니다.

3) Energy Intelligence
4) Chevron global
5) Government of Canada (2023); IOGP; Global CCS Institute (2023)
6) GCCSI (2022)
7) Grant Hauber (2023)
8) S&P Global
9) National Petroleum Council (2021)
10) Dakota Gasification Company
11) National Petroleum Council (2021)
12) National Petroleum Council (2021)
13) GCCSI (2022)
14) ADM

GS칼텍스도 글로벌 에너지 혁신을 위한 다양한 CCS 프로젝트에 노력을 기울이고 있는데요.

23년 11월에는 호주 최대 단일 자원 개발 프로젝트인 ‘고르곤(Gorgon)’ 프로젝트 사업 현장이자 세계 최대 규모의 CCS 시설이 가동되는 호주 서부 배로우 섬에 방문했습니다. 이를 통해 쉐브론, 제라 등 다양한 글로벌 이해관계자들과 CCS 사업의 미래 비전을 공유하며, ‘Lower Carbon Refinery’ 실현을 위한 CCS 도입의 필요성을 다시 한번 확인했습니다.

글로벌 에너지 혁신을 위한 GS칼텍스와 쉐브론의 ‘One Team, One Goal’ CCS 프로젝트 📌 세계 최대 CCS현장, 호주 Gorgon 프로젝트에서 국내외 CCS사업을 논의하다

CCS 네트워크 활용 추세

CCS는 탄소 중립을 위한 대량의 CO₂ 감축 경로로 평가받고 있지만, 프로젝트 중심의 기존 방식으로는 엄청난 양의 CO₂ 배출 감소 요구를 수용하기 어려워, 최근 CCS는 단일 프로젝트 접근 방식에서 벗어나 네트워크 개념으로 발전 중입니다. CCS 네트워크는 포집 서비스, CO₂ 수송 서비스 등 특정 분야에서 상호 연결된 비즈니스, 공급자와 관련 기관이 지리적으로 집중된 형태를 의미하는데요. CCS 네트워크에서 허브는 CO₂의 중앙 수집 또는 분배 지점을 의미하거나, 수집∙분배 허브로부터 수송된 CO₂가 주입되는 저장 허브를 말합니다.

CCS 네트워크는 탄소 포집을 위한 공유 시설을 촉진하고, CCS 적용 효율을 높이며, CCS의 규모 확대가 쉽습니다. 때문에 CCS 네트워크는 참여자들이 비용을 쉽게 분담할 수 있고, 상대적으로 투자 위험성도 낮은 편입니다. 관련 인프라가 집중된 구조 덕분에 운영 안정성이 높고, 확장성도 좋습니다. 또한, 산업 지역 전체를 대상으로 탈탄소화를 추진할 수 있어 개별 프로젝트보다 정부 지원을 얻을 가능성이 높습니다. 계획 및 규제 승인, 토지 소유자와의 협상 및 공공 협의와 관련된 노력도 간소화할 수 있죠.

현재 전 세계적으로 40여 개의 CCUS 허브가 개발 중이며, 이 중 절반 이상이 유럽에서 진행되고 있습니다. 유럽은 탄소 가격 상승과 넷제로 이행 의지가 결합하여 대규모 산업 탈탄소화를 추구하는 가운데 이러한 신흥 허브 간의 통합과 협력이 증가하는 경향입니다. 반면, 북미는 유럽과 달리 대량의 수송과 저장 용량을 갖는 단일 포집원-저장 프로젝트를 중심으로 개발되고 있으며, 향후 더 많은 허브를 위한 기반을 제공할 수 있을 것으로 기대됩니다.

CCS는 우리나라에서 아직 전체 가치 사슬이 완성된 사례가 없는 기술이지만 국내 산업의 대외 경쟁력 향상과 기술력 제고, 난감축 업종의 탄소 누출 예방 등 다양한 산업적 시각에서도 매우 중요한 기술입니다. 앞으로 넘어야 할 산이 많지만, CCS가 현존하는 가장 혁신적인 탄소 대량 처리 기술로서 탄소 중립 이행에 있어 중요한 수단이라는 점을 생각할 때, 지속적으로 집중해서 개발해야 하는 기술임에 틀림이 없죠.

때문에 구체적인 이행 경로가 마련되고 연도별로 이행 점검 시스템을 제도화하여 단계적으로 투자를 확장하고 기술력을 높여야 합니다. 이는 특정 분야의 노력에 국한될 것이 아니라 모든 분야의 협력이 필요합니다. 특히 시장에 스스로 진입하기 어려운 기술인 만큼, CCS를 정부 지원 대상으로 수용하고 다양한 지원 프로그램을 마련할 필요가 있습니다.

※ 본 글은 에너지경제연구원(KEEI)의 <세계 에너지시장 인사이트> 내 현안 분석 리포트 ‘세계 CCS 정책 동향 및 시사점’ 보고서를 요약한 것입니다.

원문 URL : 

https://www.keei.re.kr/board.esmid=a10103020000&bid=0014&act=view&list_no=123636&data02=INST002

※ 본 글은 일반적인 정보를 제공할 목적으로 작성되었으며, 특정 기업이나 개인의 개별 사안에 대한 조언을 제공할 목적으로 작성된 것이 아니므로, 구체적인 의사결정이 필요한 경우에는 당 법인의 전문가와 상의하여 주시기 바랍니다. 

※ 본 글은 GS칼텍스와 에너지경제연구원(KEEI)의 사전 동의 없이 전체 또는 일부를 무단 배포, 인용, 발간, 복제할 수 없습니다.