이산화탄소 포집 및 저장 기술(CCS)과 관련 시장 분석

이산화탄소 포집 및 저장 기술(CCS)과 관련 시장 분석

1. 이산화탄소 포집 및 저장 기술(CCS) 개요

이산화탄소 포집 및 저장(Carbon Capture and Storage, CCS) 기술은 산업 활동과 에너지 생산 과정에서 발생하는 이산화탄소(CO₂)를 포집하여 대기 중으로 배출되지 않도록 저장하는 기술이다. CCS는 온실가스를 감축하고 기후변화 대응을 위한 핵심 기술로 여겨지며, 주로 발전소, 석유화학 공장, 철강 및 시멘트 산업에서 활용된다.

CCS는 크게 세 가지 단계로 구성된다.

1. 포집(Capture): 배출원에서 이산화탄소를 분리하여 포집하는 과정
2. 운반(Transport): 포집된 이산화탄소를 저장소까지 이동하는 과정
3. 저장(Storage): 이산화탄소를 지중 저장소(예: 고갈된 유전·가스전, 염수층)에 안전하게 격리하는 과정

2. 이산화탄소 포집 기술(CCS) 관련 시장 현황

CCS 기술은 탄소중립(Net Zero) 목표를 달성하기 위한 중요한 전략으로, 세계 각국에서 연구 및 투자가 활발히 이루어지고 있다. 특히, 미국, 유럽연합(EU), 중국 등 주요 국가들은 CCS 프로젝트에 대한 정부 지원과 정책적 인센티브를 확대하고 있다.

CCS 시장은 연평균 20% 이상의 성장률을 보이며, 2030년까지 수십억 달러 규모로 확대될 것으로 예상된다. 특히, 산업계에서 탄소배출권 규제 강화와 ESG(Environmental, Social, Governance) 경영 트렌드가 확산되면서 CCS 도입이 가속화되고 있다. 또한, 주요 석유·가스 기업들은 CCS 기술을 활용한 탄소 감축 노력을 강화하고 있다.

3. 탄소 포집 설비(OCCS) 개요

탄소 포집 및 활용(Carbon Capture and Utilization, CCU) 또는 탄소 포집 및 저장(CCS)의 일환으로, 탄소 포집 설비(OCCS: Onsite Carbon Capture System)는 산업 현장에서 발생하는 이산화탄소를 직접 포집하는 설비를 의미한다.

OCCS는 크게 세 가지 기술로 분류된다.

1. 연소 후 포집(Post-Combustion Capture): 연소 후 배출되는 배기가스에서 CO₂를 분리하는 기술
2. 연소 전 포집(Pre-Combustion Capture): 연료를 사용하기 전에 CO₂를 제거하는 기술
3. 산소 연소(Oxy-Fuel Combustion): 순수 산소를 이용하여 연료를 연소시키고 CO₂를 고농도로 포집하는 기술

최근 OCCS 시장은 대형 발전소뿐만 아니라 중소형 공장, 데이터센터, 상업용 빌딩 등 다양한 산업 분야로 확대되고 있으며, 기술 개발 및 상용화가 지속적으로 진행되고 있다.

4. 탄소 운반선(조선) 시장 전망

포집된 이산화탄소를 저장 시설로 이동시키기 위한 운반 방식은 크게 파이프라인과 탄소 운반선(Carbon Carrier)이 있다. 특히, 해상 운송의 경우 탄소 운반선의 역할이 중요해지고 있다.

탄소 운반선 시장은 현재 초기 단계에 있으며, 선진 조선업체들은 CO₂ 운반에 최적화된 선박을 개발하고 있다. 액화천연가스(LNG) 운반선 기술을 기반으로 한 액화이산화탄소(LCO₂) 운반선이 주목받고 있으며, 향후 대형 프로젝트에서 중요한 역할을 할 것으로 전망된다. 주요 시장 참여자로는 한국, 일본, 노르웨이의 조선사들이 있으며, 글로벌 해운사들도 탄소 운반 사업에 관심을 보이고 있다.

 

주요 탄소 운반선 제조 회사

1. 현대중공업 (Hyundai Heavy Industries, 한국)
2. 대우조선해양 (DSME, 한국)
3. 삼성중공업 (Samsung Heavy Industries, 한국)
4. 미쓰비시중공업 (Mitsubishi Heavy Industries, 일본)
5. 가와사키중공업 (Kawasaki Heavy Industries, 일본)
6. DNV GL (노르웨이)
7. MAN Energy Solutions (독일)
8. Lloyd’s Register (영국)

5. CCS 밸류체인 분석

CCS 밸류체인은 다양한 산업 및 기술이 융합되는 복합적인 구조를 갖고 있다. 주요 단계는 다음과 같다.

1. 포집(Capture): 발전소, 산업시설에서 이산화탄소를 포집하는 과정으로, 주요 기술 기업들이 시장을 주도
2. 운반(Transport): 파이프라인, 탄소 운반선 등을 이용하여 CO₂를 저장소로 이동
3. 저장(Storage): 지중 저장소 또는 활용 기술을 통해 CO₂를 장기적으로 보관
4. 활용(Utilization, CCU): 포집된 탄소를 새로운 자원(예: 합성 연료, 건축 자재)으로 변환하여 활용하는 과정

CCS의 성공적인 상용화를 위해서는 각 단계에서의 기술 개발뿐만 아니라 경제성, 정책적 지원, 규제 완화 등의 요소가 필요하다.

6. 결론

CCS 기술은 탄소중립 시대를 대비한 필수적인 전략이며, 향후 지속적인 기술 발전과 시장 확대가 예상된다. 특히, 탄소 포집 설비(OCCS)의 확산, 탄소 운반선 시장의 성장, CCS 밸류체인의 최적화는 CCS 산업의 주요 성장 동력이 될 것이다. 각국 정부와 기업들의 적극적인 투자와 연구개발이 지속된다면 CCS는 미래의 핵심 탄소 감축 솔루션으로 자리 잡을 것으로 전망된다.