탄소 포집 및 저장(Carbon Capture and Storage, CCS) 기술은 기후 변화 대응을 위한 중요한 전략 중 하나로, 대기 중으로 배출되는 이산화탄소(CO2)를 포집하여 지하에 안전하게 저장하는 과정을 말합니다. 이 기술은 주로 발전소, 산업 공장 등에서 발생하는 대규모의 CO2 배출원에서 적용되며, 기후 변화 완화에 있어 핵심적인 역할을 합니다. CCS 기술의 주요 단계는 다음과 같습니다:
1. 포집 (Capture)
CO2 포집은 발전소나 산업 공정에서 발생하는 배기가스로부터 CO2를 분리하여 포집하는 과정입니다. 이를 위한 주요 방법으로는:
- 흡수법 : 화학적 흡수제(예: 아민)를 사용하여 배기가스에서 CO2를 흡수한 후, 이를 가열하여 CO2를 분리하고 흡수제를 재사용합니다.
- 흡착법 : 고체 흡착제를 사용하여 CO2를 배기가스로부터 물리적 또는 화학적으로 흡착시킨 후, 열을 가해 CO2를 회수합니다.
- 막 분리법 : 반투막을 통해 CO2만을 선택적으로 통과시켜 분리합니다.
2. 운송 (Transport)
포집된 CO2는 압축되어 액체 상태로 변환된 후, 파이프라인이나 선박을 통해 저장 장소로 운송됩니다. 이 과정에서 CO2 누출 방지와 안전한 운송을 위한 기술적, 규제적 조치가 필요합니다.
3. 저장 (Storage)
CO2는 주로 지질학적 구조 내에 안전하게 저장됩니다. 저장 옵션으로는:
- 살포식 저장 : 소금수층이나 사용이 끝난 석유 및 가스전에 CO2를 주입하여 지하 깊은 곳에 저장합니다.
- 생물학적/화학적 변환 : CO2를 미네랄로 변환하여 안정적인 형태로 저장합니다. 이 과정은 자연적인 암석 화학 반응을 이용합니다.
장점과 도전 과제
CCS의 장점은 화석 연료를 사용하는 현재의 에너지 인프라를 유지하면서도 온실가스 배출을 크게 줄일 수 있다는 점입니다. 하지만, CCS는 여전히 비용이 많이 드는 기술이며, 대규모로 구현하려면 경제성 확보, 기술적 문제 해결, 그리고 사회적 수용성을 높이는 노력이 필요합니다.
또한, 저장된 CO2가 장기적으로 안전하게 관리되어야 하며, 누출 위험을 최소화하기 위한 감시 및 관리 시스템을 갖추어야 합니다. 이를 위해 정부와 산업계는 기술 개발, 규제 프레임워크 구축, 그리고 공공 인식 제고 등에 지속적으로 투자하고 협력해야 합니다.