환경부 국가온실가스통계에 따르면, 우리나라만 해도 2020년 기준 6만5천600만t에 달하는 온실가스를 배출하고 있으며, 1인당 배출하는 온실가스양은 13t에 가깝다.

엄청난 양의 온실가스 감축을 위해서는 온실가스 배출을 줄이거나, 대기 중에 있는 이산화탄소를 제거하는 방법 두 가지이다.

이에 대기 중 탄소를 직접 포집하는 ‘탄소직접공기포집(DAC)’ 기술이 넷제로 (세계 탄소 순배출량이 ‘0’이 되는 탄소중립) 달성을 위한 핵심 기술로 주목받고 있다.

특히 국내·외 스타트업들은 다양하고 새로운 방식으로 탄소를 포집하고 있다. 이에 울산 소재 DAC 기술 스타트업 ‘GEE’의 탄소 포집 기술 등을 들어봤다.

◇DAC와 CCUS의 차이

DAC는 대기에 누적된 이산화탄소를 포집하는 기술로, 탄소 포집 기술로 알려진 ‘탄소 포집·활용·저장 기술(CCUS)’과는 차이가 있다.

CCUS는 석유화학·시멘트 공장이나 대규모 산업 시설에서 배출된 이산화탄소를 포집해 지하 저층에 저장하거나(CCS), 합성가스·고분자화합물·벽돌 등으로 변환시켜 활용(CCU)하는 기술이다.

반면 DAC는 공기 중 이산화탄소를 포집하는 방식으로 포집된 탄소는 영구 저장되거나 합성항공유 등의 연료와 건축자재 등에 사용된다. 이에 IEA는 오는 2030년 DAC 기술로 이산화탄소 1억340만t을 포집할 것으로 전망했다.

◇탄소포집, 침강성탄산칼슘 형성

울산 스타트업 GEE(Green Ear th Energy)는 자체 개발한 GMC 용액이 담긴 비커 3개에 공기 주입 후 대기중 이산화탄소를 포집한다.

대기 중으로 나오는 이산화탄소를 침강성탄산칼슘(PCC)로 형성한다.

PCC는 토목이나 건설, 화학, 바이오 등 다양한 분야에 화학물로 사용돼 이산화탄소 감축을 넘어 이산화 탄소를 자원으로 재활용한다.

이에 GEE는 몇 차례 실시한 실험에서 10분 단위의 공기를 주입해 이산화탄소 중량의 90% 이상을 침강성탄산칼슘(PCC)로 형성했다.

특히 GEE 기술의 가장 큰 장점은 PCC를 마이크로 단위가 아닌 나노 단위의 입자로 만들어내는 것이다.

나노 탄산칼슘은 주로 플라스틱 생산 때 첨가돼 열과 같은 외부 환경에 강해지는 안정성을 개선하는 것이 큰 장점이다.

GEE 관계자는 “석유화학·시멘트·화석연료공장 등 흔히 다배출원이라고 불리는 시설에서 나오는 배기가스에는 이산화탄소량이 10% 이상 포함돼 있다”며 “특히 산업배출원의 이산화탄소는 CCUS를 통해 감축할 수 있지만, 인간이 일상생활을 영위하면서 불가피하게 나오는 탄소까지 다 포집할 수는 없는 노릇”이라고 설명했다.

◇DAC 기술 전망

일상생활에서 발생하는 불가피한 탄소는 CCUS로 포집할 수 없다. 이에 기후변화 피해 저감을 위해서는 DAC가 필요하지만 경제적 한계가 있다.

일반적으로 산업 분야에서 포집하는 이산화탄소 단가는 1t당 30~70달러이지만, DAC 기술을 활용해 이산화탄소 1t을 포집하는 비용은 200~600달러에 달한다.

그러나 GEE는 기후변화 피해 저감을 위해 중장기적으로 DAC가 필요하다고 설명한다.

GEE 관계자는 “DAC에 대한 연구개발이 꾸준히 이뤄져 기술 수준이 향상되면 탄소 포집 효율성은 오르고, 포집 비용은 자연스레 감소할 것”이라고 말했다. 이정민 기자