[이슈] 탄소중립을 위한 정책방향과 핵심기술 개발현황

기후 위기로 대두되는 탄소중립의 중요성
이지윤 기자 | eco@ecomedia.co.kr | 입력 2021-12-07 14:48:43
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[이미디어= 이지윤 기자] 우리나라는 작년 ‘2050 탄소중립’ 선언과 더불어 ‘탄소중립 추진전략’을 수립한 후 부문별 이행전략을 추진하고 있다. 올해 3월 정부는 탄소중립 10대 핵심기술의 개발 방향성 및 정책·제도적 지원 방향을 발표했다. 이와 더불어 최근 탄소중립위원회는 2030년 국가 온실가스 감축목표(NDC)로 2018년 온실가스 배출량의 40% 전후 감축을 목표로 하는 매우 도전적인 논의를 진행하고 있다.

 

▲ 제공=한국환경한림원

 

이에 지난 11월 10일 한국환경한림원은 ‘탄소중립을 위한 정책방향과 핵심기술 개발 현황’을 주제로 제18차 환경정책심포지엄을 개최했다. 정부의 탄소중립 정책 및 제도적 지원과 ‘탄소중립 기술혁신 추진전략’ 내 10대 핵심기술에 대해 기술별 목표 및 중점기술 개발 방향과 관련된 주요 이슈들을 발제로 다뤘다. 특히, 수소에너지, 탄소 포집 및 활용·저장(CCUS) 기술, 산업부문 저탄소 기술 등 주요 핵심기술과 탄소수지 관련 분야 대표 전문가들이 토론자로 나서 다양한 시각에서 현황과 이슈를 분석하고, 현장의 수요를 최대한 반영한 논의가 진행됐다.

 

전지구적 기후위기
현재 지구촌은 기후위기가 심각하다. △2021년 초 미국 한파 △2021 여름 중국·유럽 홍수 △터키 산불 등 빈번한 기후재난이 발생하고 있다. 이런 기상이변은 경제적 손실을 불러일으킨다. 기후변화로 인한 최근 20년 간 재해 횟수가 1.7배 증가하기도 했다. 또한 21세기 말에는 기온이 4.7℃, 해수면은 65cm 상승, 폭염 일수가 10.1일에서 35.5일로 늘어날 것으로 예상된다. 또한 코로나19와 같은 감염병이 대유행 할 것이라는 예측도 있다.


이에 EU, 미국 등 주요 선진국은 2050년까지 탄소중립을 선언했다. 중국은 2060년, 인도는 2070년까지 탄소중립을 선언했다. 우리나라 역시 탄소중립을 선언하고 국회·지자체·교육계·종교계 등 다양한 공동체 역시 탄소 중립을 실천하기 위해 다양한 노력을 하고 있다.

탄소중립 기술혁신 전략
과학기술부는 지난 4월 탄소중립 기술혁신 추진전략을 발표했다. 범주처 협업을 통한 핵심기술 개발 및 혁신생태계 조성 등 전 주기 지원 강화 5대 전략을 추진한다. 기술개발 분야는 △탄소중립 기술혁신 10대 핵심기술 개발 △범부처 R& 사업 기획 추진이 있다. 생태계 조성 분야는 △신산업 창출 집중 지원 △민간주도 저탄소 전환 △지속가능한 연구기반이 있다. 탄소중립 기술혁신 10대 핵심기술의 전략적 확보는 다음과 같다. △장기저탄소발전전략 기반 △부문멸 이슈 분석 △온실가스 감축기여도 △주련산업 연관성 등 고려 △산업현장의 시급한 수요를 반영하여 10대 핵심기술 및 확보전략 도출

앞으로의 방향
분야별 로드맵 마련 및 법정 계획을 수립하고 반영한다. “2050 탄소중립 시나리오” 및 “2030 NDC” 상향에 상응하는 분야별 로드맵 및 법정계획을 변경한다. 국가·지역 단위별 법정계획도 수립한다. 국기 기본계획은 계획기간 20년으로 국가 탄소중립 녹색성장 기본계획을 수립한다. 지자체 기본계획은 계획기간 10년으로 시·도 및 시·군·구 탄소중립 이행을 위한 기본계획을 수립한다. 분야별 법정 계획도 수립하고 반영한다. 근거법령에 의거한다. 주요 법정계획은 다음과 같다. △지속가능발전기본계획 △환경친화적 자동차 개발 및 보급 기본계획 △자원순환 기본계획 △탄소흡수원 증진 종합계획 △에너지기본계획 △전력수급기본계획 △신재생에너지 기본계획. 또한 탄소중립기본법 시행령 마련을 추진하고, 국회 감축 관련 추진계획도 세웠다.

SK 그룹의 탄소중립
류범희 SK E&S 사업지원센터장 부사장은 SK E&S의 탄소중립 추진 현황과 탄소중립 선도국을 위한 지름길을 제안했다.

 

▲ 4개 멤버사 중 SK E&S를 포함한 10개사가 조기 달성 목표 수립 <제공=류범희 SK E&S 사업지원센터장 부사장>

 

SK그룹은 탄소중립 사업 구조로의 선도적 전환을 통해 각 업종 내 기후 리더십을 확보하고 있다. 14개 멤버사 중 SK E&S를 포함한 10개사가 탄소중립을 조기 달성하고자 하는 일명 ‘2050년-α’ 목표를 수립했다. △노후설비 교체 등 에너지 효율 개선 △수소 에너지 전환 △ CCUS 활용 △친환경 전환 등을 통해 48%의 탄소를 직접 감축한다. 재생에너지 사용 확대(PPA, 녹색요금제, REC 구매 등)을 통해 47%의 재활용을 달성한다. 마지막으로 CDM, 자발적 탄소배출권을 구매해 5%의 탄소는 상쇄한다.

 

▲ 탄소중립 기술혁신, 공급 안정성 확보, 소비 최적화를 위한 그린 포트폴리오 구축 <제공=류범희 SK E&S 사업지원센터장 부사장>

 

 

탄소중립 기술혁신, 공급 안정성 확보, 소비 최적화를 위한 그린 포트폴리오를 구축한다. ‘2025년 청정수소 28만 톤, 재생에너지 7GW, 친환경 LNG 1,000만 톤, 에너지 솔루션’을 슬로건으로 기업가치 25조 원의 글로벌 메이저 친환경 에너지 기업이 되는 것을 목표로 한다. 청정수소 28만 톤을 위해서 LNG 인프라를 활용하고, 블루 수소를 공급한다. 블루 수소는 재생 에너지 보급한계를 보완할 수 있다. 재생에너지를 위해 재생 에너지 기반 그린 수소를 생산하고, RPS 의무 이행 및 재활용 100 퍼센트를 활성화한다. 친환경 LNG 100만 톤을 위해 20억 톤 수준의 CCS 저장공간을 확보하고 이산화탄소 프리 LNG로 친환경 유연성을 제소한다. 에너지 솔루션은 ESS, VPP 등 재생 에너지에 간헐적으로 대응하고, AMI, TOU, V2X 등 에너지 신산업을 추진한다.


글로벌 차원의 탄소중립에 기여하기 위한 이산화탄소 프리 원천기술을 확보하고 개발한다. 해외선진기업의 코어 기술 확보와 300억 원의 중소기업 상생협력기금 지원을 통해 국산 기술경쟁력 제고 활동을 병행한다. 미국의 수소 전문 기업 플러그 파워를 인수하고 JV를 설립했다. 또한 미국 에너지솔루션 기업 레브 리뉴어블즈에 4억 달러를 투자하기도 했다.  

 

마지막으로 탄소중립 선도국이 되기 위해 에너지 공급을 안정화해야 한다고 말했다. 친환경 에너지 공급 안정성 확보를 위한 균형 있는 탄소중립 옵션을 마련하고, 국가 경쟁력 강화를 위한 기술혁신 기반의 탄소중립 체계를 구축해야 할 것이다.

탄소중립과 수소 기술
한종희 한국에너지공과대학교 교수는 탄소중립에서 수소기술의 역할과 개발 방향에 대해 이야기했다.

 

▲ 수소기술 연계도 및 탄소중립 기여 <제공=한종희 한국에너지공과대학교 교수>

 

수소는 △철강 △화학 △시멘트 등 산업용의 탄소 중립의 필수적 요소로 역할이 확대되고 있다. 이에 수소 기술 개발 방향의 선회가 이뤄졌다. 수소차, 연료전지의 확대는 청정 수소 공급을 통한 인프라를 확대시켰다. 동시에 수소 응용분야 확대의 필요성이 증대됐다. 터빈, 암모니아 혼소 등에도 관심이 급증했다.


재생에너지 공급의 한계로 국내 그린 수소 제조에는 한계가 있다. 국내 수요량의 80% 이상 수입에 의존하고 있는 상태다. 따라서 수소환원제철 등 산업용의 확대가 이뤄지는 것을 목표로 삼아야 한다. 수소기술은 선도형 첨단기술이다. 막대한 인프라 투자가 필요한 분야이기 때문에 선택과 집중이 필요하다. 정교하고 잘 다듬어진 수소기술 개발 및 보급 정책의 필요성도 대두된다.

자연기반 탄소 흡수, 이게 최선인가?

유가영 경희대학교 환경학및환경과학과 교수는 탄소중립을 위한 정책방향과 핵심기술 개발현황에 대해 토론했다.

 

▲ 2018년 대비 2050년 온실가스 배출량 총괄표 <제공=유가영 경희대학교 환경학및환경과학과 교수>

 

 2018년 대비 2020년 온실가스 배출량 총괄표를 바탕으로 한 탄소 중립 시나리오의 A안은 화력발전 전면 중단, 수전해 수소(그린 수소) 생산 등 온실가스 배출을 최대한 줄여 순배출 제로 달성이다. B안은 A안보다 온실가스 배출량이 많으나 CCUS 등을 적극 활용해 순배출 제로를 달성하는 것이다.

탄소중립에서 흡수원은 LULUCF(land use, land use change and forestry)를 의미한다. △산림 △농경지 △초지 △습지 △정주지 및 기타 초지를 의미한다. 산림이 흡수원으로 주목 받는 이유는 이산화탄소를 흡수하기 때문이다. 2018년 기준 45.6백만 톤의 이산화탄소를 흡수했으며, 이는 우리나라 총 배출량의 약 6.3%에 해당하는 양이다.

산림은 훌륭한 탄소 흡수원이다. 1970년대부터 시작된 활발한 조림사업으로 영급이 높은 나무 비율이 많아지면 축적되는 전체 나무 부피는 증가하지만, 이산화탄소 흡수율은 빠르게 감소할 것으로 예상되고 있다. 숲 가꾸기 및 신규 조림 확대 등 강화된 산림 대책이 필요하다. 수확한 목재를 수명 긴 제품으로 이용하는 등의 방법을 통해 재해 피해를 감축할 수 있다. 또한 유휴토지에 숲을 조성하고 도시숲도 관리해야 한다.

1960년대 이후 북한에서 훼손된 산림 면적에 조림사업을 진행했다고 가정 했을 때, 향후 30년 간 매년 추가로 흡수되는 이산화탄소는 약 400만 톤 정도다. 이는 2018년 기준 남한의 산림을 통한 이산화탄소 흡수량인 4,130만 톤의 약 10% 수준이며, 2050년 탄소 중립 시나리오에 명시된 흡수량인 2,530만 톤의 약 16%에 해당한다.

 

▲ 토양 탄소 저장의 잠재력 <제공=유가영 경희대학교 환경학및환경과학과 교수>

 

자연기반 흡수는 △육상생태계의 광합성 △해양생태계의 광합성 △토양 탄소 저장에 주목한다. 특히 토양 탄소는 육상 생태계 내 가장 높은 탄소 저장고다. 3m 깊이 기준, 식생 탄소 저장량의 5배 이상이며 대기의 4배 이상의 탄소 흡수를 자랑한다.

지난 2015년 파리 기후 협정은 연간 대기로 순 배출되는 43억 톤의 탄소를 상쇄하기 위해 토양에 저장된 탄소의 0.4%만 매년 증가시키자는 계획을 세우기도 했다. 이를 위해 농경지에서는 피복 잘물을 이용하고 무경운 농법을 시행하고 있다. 초지 관리를 하고, 도시 녹지를 위해 띠녹지를 조성하고 다층식재를 사용하고 있다. 바이오차도 활용한다. 농업 부산물을 바이오차로 전환해 토양에 투입한 경우, 농업 부문 배출량의 약 25%를 상쇄할 수 있다. 또한 임업 부산물을 바이오차로 전환해 토양에 투입한 경우 산림 탄소 흡수량의 약 30%를 저장할 수 있다.

즉, 자연기반 탄소 흡수량은 토양 탄소를 고려하면 크게 확충될 수 있다. 국내 토지 이용을 고려할 때 토양탄소 저장증대는 비용 효과적 탄소 흡수 수단이며, 이미 탄소중립 중점 기술에 포함된 바이오차의 적극적인 활용방안을 모색해야 할 것이다.

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