지난 12월 10일 문재인 대통령이 ‘2050 대한민국 탄소중립’을 선언했다. 파리기후협약에 의하면 모든 당사국은 ‘2050 저탄소 발전 전략’을 수립하고 2020년 말까지 제출해야 한다. 이미 주요 선진국들을 포함한 70여개국이 탄소중립 목표를 선언했다. 탄소중립은 온실가스 배출량(+)과 흡수량(-)을 같게 해 온실가스가 늘지 않는 제로(0) 상태를 만드는 것이다.

탄소중립 선언은 기후변화 대응만을 위한 건 아니다. 수출의존도가 높은 우리 경제를 위한 것이기도 하다. 바로 탄소국경조정세 때문이다. 즉 기후변화를 막기 위해 노력하는 국가가 피해를 보지 않기 위해 온실가스 배출 규제가 느슨한 국가에서 생산한 제품에 세금을 부과해 시장경쟁력을 떨어뜨리는 것이다. 이는 앞으로 새로운 무역장벽이 세워진다는 것을 뜻한다.

우리 정부는 화석연료 발전 중심의 전력공급 체계를 재생에너지와 그린수소 중심으로 전환한다. 하지만 화석연료 발전은 재생에너지의 불완전성을 보충하는 역할을 해 완전히 없앨 수 없다. 산업계에서는 공정 부산물이나 에너지 사용으로 이산화탄소가 발생하는데 이를 없애기 위해 ‘CCUS(탄소 포집·활용·저장) 기술’과 연계할 수밖에 없다. 또 화석연료로 만들던 여러 탄소 포함 제품을 재생에너지나 수소로 바로 대체할 수 없다. 이런 제품들을 공급하기 위해서라도 ‘CCU(탄소 포집·활용)’는 필수적이다.

이산화탄소를 포집하고 이를 화학적인 방법으로 유용한 물질로 바꿔 활용하는 방법에는 세 가지 의문점이 따른다. 첫째 ‘전환공정 중 필요한 에너지도 많은데 탄소 배출이 정말 감축되는가?’, 둘째 ‘경제성이 있는가?’, 셋째 ‘이산화탄소 감축량이 국가 감축량에 기여할 만큼 유효한가?’다.

첫째 이산화탄소의 화학적 전환공정 중 나오는 이산화탄소와 고정되는 이산화탄소를 가감시킬 때 합계가 음이 되는 카본 네거티브 공정이 있다. 그렇지 않은 경우엔 같은 제품을 만들 때 이산화탄소를 원료로 쓰는 공정이 기존 공정을 대체 시 상대적으로 이산화탄소 배출량이 적은지 살펴봐야 한다. 이러한 탄소 활용기술의 온실가스 감축 효과를 판별하기 위해선 ‘전 과정 평가법’이 사용돼야 하는 등 평가 체계가 먼저 확립돼야 한다.

둘째 이산화탄소 활용기술은 아직 화석연료 활용기술보다 경제성이 떨어지는 게 사실이다. 그러나 기후변화를 고려할 때 단순한 경제적 산출 방식과 달리 환경 비용도 고려해 가치를 부여해야 한다.

셋째 기존 화석연료나 화학제품시장은 매우 크기 때문에 이를 이산화탄소 활용제품으로 대체하면 온실가스 감축에 유의미하게 기여할 수 있다. 이런 방법을 제공하는 게 ‘Power-to-X’다. 이는 전력을 에너지원으로 이용해 이산화탄소와 물로부터 액체연료·가스연료·화학원료 등을 만드는 것이다. 시간에 따라 남는 전력을 대용량으로 장기간 저장하고 화석연료에 기반한 제품을 대체할 수 있어 온실가스를 대량으로 감축할 수 있다.

탄소중립을 위한 기술들은 아직 경제성이 부족해 시장에만 맡겨선 안 된다. CCU 기술의 적용에는 경제적 논리보다 정책 지원을 우선해야 한다. CCU 기술은 탄소중립 달성에 필수적이고 기술혁신이 많이 필요하므로 시장에 진입하고 자리 잡을 때까지 다양한 인센티브를 주는 등의 정책적 지원이 뒤따라야 한다. 그중 하나로 발전 의무할당제나 신재생에너지 의무혼합제도와 유사한 방식의 탄소자원화제품 의무혼합제가 시급히 도입돼야 한다. 이러한 제도적 보완이 있어야 CCU 기술의 혁신이 일어나고 새로운 탄소자원화산업이 창출될 수 있을 것이다.

전기원 한국화학연구원 박사