CCUS, 탄소중립과 순환경제를 잇는 핵심 기술
2025.08.28
🔍 기후변화 대응을 위해 각국은 재생에너지 확대와 에너지 효율 향상에 힘쓰고 있습니다. 하지만 철강·시멘트·석유화학처럼 공정 과정에서 이산화탄소(CO₂)가 필연적으로 발생하는 산업은 기존 감축 수단만으로는 한계가 명확합니다. 이 한계를 극복할 핵심 기술로 주목받는 것이 바로 CCUS(탄소 포집·활용·저장 기술)입니다.
이번 글에서는 CCUS의 개념과 필요성, 유럽·미국·일본·한국의 정책과 시장 동향을 짚어보고, 앞으로 열릴 기회와 시사점을 살펴보겠습니다.
CCUS란?
CCUS(탄소 포집·활용·저장 기술)는 대규모 산업 시설이나 발전소 등에서 배출되는 이산화탄소를 포집한 뒤, 일부는 새로운 자원으로 활용하고 나머지는 지질층이나 해양에 장기적으로 저장하는 통합 기술입니다. 이는 CCS(Carbon Capture and Storage)와 CCU(Carbon Capture and Utilization)를 결합한 개념으로 두 기술의 장점을 함께 구현합니다.
CCS는 포집한 이산화탄소를 지하 지질층 등에 영구 저장하는 방식으로, 1990년대부터 상업적 실증이 이루어지며 탄소 감축의 핵심 기술로 주목받았습니다. 특히 철강·시멘트 등 감축이 어려운 산업에서 단기간에 효과를 낼 수 있는 수단으로 기대를 모았습니다. 하지만 저장 가능한 부지가 제한적이고, 지진 등 외부 요인으로 인한 누출 위험성이 제기되면서 한계점이 부각됐습니다.
이러한 제약을 보완하기 위해 등장한 것이 CCU입니다. CCU는 포집된 이산화탄소를 화학 원료, 합성 연료, 건축 자재 등 유용한 산업 자원으로 전환하는 기술입니다. 저장소 확보 부담을 덜고, 이산화탄소를 경제적 가치를 지닌 자원으로 재활용할 수 있어 CCS의 대안으로 부상했습니다.
이에 따라 CCUS는 CCS와 CCU를 통합한 포괄적 기술로 발전했습니다. 저장 부지 제약과 안전성 우려를 해소하면서도 지속가능한 산업 전환을 실현하는 전략적 기술로 부각되고 있습니다.
글로벌 정책과 시장 동향
전 세계는 배출이 불가피한 이산화탄소를 직접 감축하는 기술인 CCUS에 주목하며 활발한 연구와 투자를 펼치고 있습니다.
1) 유럽연합(EU) – 강력한 규제와 저장 의무로 CCUS 확대
EU는 2030년까지 탄소저장역량 대폭 확대를 법으로 의무화하면서, CCUS 시장 성장을 제도적으로 뒷받침하고 있습니다.
순배출 제로 산업법(NZIA)에 따라, 2030년까지 연간 5,000만 톤의 이산화탄소 저장 능력 확보가 의무화되었고, 이는 CCUS 산업 수요를 명확히 제시하는 신호탄이 되고 있습니다. 또한 탄소국경조정제도(CBAM)를 통해 2026년부터 철강, 시멘트, 알루미늄, 비료, 전력, 수소 등 주요 탄소집약 산업에 탄소배출 인증서 구매 의무가 부과됩니다. 2023년부터 2025년까지는 전환 기간으로, 수입업체들이 분기별 배출량을 보고해야해 수출 기업에도 CCUS 및 저탄소 기술 도입 압력이 커지고 있습니다.
실제 프로젝트 측면에서도 활발한 움직임이 이어지고 있습니다. 노르웨이의 ‘노던라이트(Northern Lights)’ 프로젝트는 2025년 상업 운영을 목표로, 유럽 각국에서 선박으로 운송된 이산화탄소를 북해 해저 지층에 저장하는 방식으로 추진 중입니다. 덴마크의 ‘그린샌드(Greensand)’ 프로젝트는 EU 최초의 상업 규모 저장 사업으로, 2030년까지 연간 800만 톤 규모로 확대할 계획입니다. 네덜란드의 ‘포르토스(Porthos)’ 프로젝트는 로테르담 산업단지에서 배출되는 CO₂를 해저 파이프라인으로 북해에 저장하는 구상을 구체화하고 있습니다.
2) 미국 – 세금 인센티브와 규제 완화로 투자 촉진
미국은 재정 지원과 규제 완화를 통해 CCUS 산업 활성화를 추진합니다. 핵심 동력은 45Q 세금 공제 제도로, 이 제도에 따라 이산화탄소를 지질층에 저장하면 톤당 최대 85달러, 직접공기포집(DAC)과 저장을 결합한 경우에는 톤당 최대 180달러까지 지원을 받을 수 있습니다. 또한 세액 공제를 현금 환급 또는 제3자 양도 방식으로 활용할 수 있어, 민간 투자를 끌어들이기에 유리한 구조를 갖췄습니다.
규제 측면에서도 인허가 절차 개선이 병행되고 있습니다. 대표적으로 루이지애나 주는 2024년 2월부터 이산화탄소 저장 관련 Class VI 허가 권한을 직접 보유하게 되면서 프로젝트 승인 속도가 크게 빨라졌습니다. 이는 연방정부의 지원에 더해 주정부 차원의 적극적인 규제 완화가 결합된 사례라 할 수 있습니다.
실제 사업화에서도 미국은 선도적인 프로젝트들을 운영 중입니다. 텍사스의 ‘페트라노바(Petra Nova)’ 프로젝트는 석탄화력발전소에서 배출되는 이산화탄소를 포집해 석유회수증진(EOR)에 활용한 대표적 사례입니다. 또한 일리노이 주의 ‘일리노이 분지(Illinois Basin)’ 프로젝트에서는 바이오에탄올 공장에서 발생하는 이산화탄소를 지질층에 저장하는 실증 사업이 진행되고 있습니다.
3) 일본 – 로드맵 기반의 단계적 상용화
일본은 로드맵을 기반으로 단계적 상용화 전략을 추진하고 있습니다. 정부는 2030년까지 연간 6~12Mt(메가톤)의 이산화탄소 저장을 목표로 설정했으며, 2050년까지는 최대 240Mt 규모로 확대할 수 있다는 전망을 제시했습니다. 단기적으로 달성 가능한 수치와 장기적 성장 비전을 동시에 제시한 점이 일본 CCUS 정책의 특징입니다.
제도적 기반도 강화되고 있습니다. 2024년 6월 일본 경제산업성(METI)은 ‘CCS 비즈니스법’을 제정해 사업 허가 절차, 저장 부지 확보, 장기 모니터링 기준 등을 명확히 규정했습니다. 이를 통해 사업자들이 안정적인 법적 근거 속에서 투자와 사업화를 추진할 수 있는 환경을 마련했습니다.
또한 일본은 석유·가스, 발전, 화학 업계 등 주요 산업이 컨소시엄을 구성해 해외 저장 프로젝트에도 참여합니다. 이는 국내 저장 역량 확대뿐 아니라 국제적 협력과 기술 교류를 통해 장기적으로 글로벌 CCUS 가치사슬(Value Chain)에서 주도권을 확보하려는 전략으로 평가됩니다.
4) 한국 – 2030년 감축 목표와 동해가스전 CCS 실증
한국은 2030년 국가 온실가스 감축목표(NDC)에서 연간 1,120만 톤을 CCUS로 감축하겠다고 발표하며, 탄소중립 달성에서 CCUS의 핵심 역할을 강조했습니다.
대표 사례로는 동해가스전 CCS 실증 프로젝트가 있습니다. 연간 약 120만 톤 규모의 이산화탄소를 해저 지층에 저장하는 국내 최초의 상업급 CCS 실증 사업이라는 점에서 의미가 큽니다.
정책 지원도 강화되고 있습니다. 정부는 2025년까지 ‘CCUS 진흥센터’를 설립해 기술 개발과 인프라 확충을 지원할 계획입니다. 또한 탄소국경조정제도에 대응하기 위해 중소기업을 대상으로 온실가스 진단·보고 체계도 마련 중입니다.
다만 해상 저장 후보지 발굴, 이산화탄소 운송 인프라 구축, 경제성 모델 정립, MRV(모니터링·보고·검증) 표준화 등 여러 과제를 해결해야 하는 상황입니다.
청정에너지 전환에서 CCUS의 역할은 무엇인가?
CCUS는 기존 발전소와 산업 시설의 개량으로 지속 운영을 지원하며, 시멘트·철강·화학처럼 감축이 어려운 산업의 배출량 감축에 특히 효과적입니다. 저비용으로 저탄소 수소 생산을 실현해 에너지 시스템 전반의 탈탄소화를 촉진하고, 대기 중 이산화탄소를 직접 제거함으로써 잔여 배출량을 상쇄하는 역할도 수행합니다.
이처럼 CCUS는 청정에너지 전환의 핵심 기술로 평가받고 있습니다. 국제에너지기구(IEA)는 그 중요성을 강조하며, 2024년 기준 전 세계 CCUS 설비가 연간 약 5,100만 톤의 CO₂를 포집·저장하고 있다고 밝혔습니다. 건설·계획 중인 프로젝트까지 포함하면 2030년에는 4억 톤 이상으로 급성장할 것으로 전망해, CCUS가 앞으로 본격적으로 확산될 것임을 보여줍니다.
탄소중립 실현의 길, CCUS 상용화를 향한 희성촉매의 도전
앞서 살펴본 글로벌 정책·시장 동향과 청정 에너지 전환에서의 역할을 통해, CCUS가 탄소중립 달성의 핵심 축임을 확인할 수 있었습니다. 각국은 규제와 인센티브, 법제화를 통해 상용화를 가속화하고 있으며, 이는 우리 산업에도 중요한 시사점을 던지고 있습니다.
이러한 흐름에 발맞춰 희성촉매는 CCUS 상용화를 위한 기반 기술 연구개발에 꾸준히 투자하고 있습니다. 환경 촉매, 배출가스 저감 솔루션, 친환경 소재 등 다양한 사업 영역에서 쌓아온 역량을 토대로 철강·시멘트·화학과 같이 감축이 어려운 산업 분야에도 실질적인 해법을 제공하고 있습니다.
앞으로도 희성촉매는 기술 혁신과 친환경 사업 확대를 통해 글로벌 탄소중립 흐름에 부합하는 다양한 솔루션을 제시하며, 더 깨끗하고 지속가능한 미래로 향하는 여정의 든든한 파트너가 되겠습니다.
