이산화탄소 활용 기술(CCU) = CO2 Utilization Technology

국문 초록 (Abstract)

이산화탄소는 현 문명 세계를 유지하는 온실 역할을 수행하여 왔다. 그러나 인구 증가와 산업발전에 따른 에너지 소비의 급증은 유례없는 이산화탄소의 증가를 가져와 대기 중 이산화탄소 농도가 급격하게 증가하고 있다고 한다. 이는 지구 온난화 현상을 가져와 빙하 감소와 해수면 증가, 그리고 폭우 또는 가뭄 등 다양한 대형 자연재해가 일어나고 있으며 이는 평형점을 찾기 위한 현상으로 보고 있다. 그러나 임계점을 넘어서는 현상이 일어나면 다시 되돌리기는 불가능한 상황이 될 것이다. 이는 북극 빙하의 감소는 점차 가속되어가고 있는 것으로 확인 할 수 있다. 유럽 연합 등 세계는 이산화탄소 농도를 500ppn에서 안정시키고자 노력하고 있다. 이산화탄소를 저감 하는 방법으로 에너지 효율화, 대체 에너지 등 다방면의 노력을 경주하여 왔으나 이산화탄소의 증가는 계속되고 있다. 이는 신흥국의 발전과 인구의 증가에 따라서 에너지의 소비는 계속 증가되고 있기 때문이다. 에너지 소비 증가에 따라서 화석 연료의 사용은 향후 몇 십 년 아닌 그 이상 사용될 것으로 보이고 있다. 이는 태양전지, 풍력 등 신재생에너지로 화석 연료를 대체 할 수 없기 때문이다. 이는 이들 신재생에너지가 에너지 삼화음(三和音, 밀도, 저장, 이송) 측면에서 기존 화석 연료를 대체 할 수 없기 때문이다. 따라서 발생되는 이산화탄소에 대한 사후 처리 기술이 필요로 하고 있으나 효과적인 방법이 제시되지 못하고 있다. 많은 환경론자들의 문제제기에도 불구하고 저장 기술이 가장 현실적인 사후기술로 보아 이들 처리 기술의 CDM사업을 인정하기에 이르고 있으나 저장 장소 제한 및 선정에 어려움이 있을 것으로 예견되고 있다. 탄소의 처리 기술은 자연계 이산화탄소 순환을 통해 탄소 사이클을 통하여 탄소(이산화탄소)를 처리하는 것이 보다 효과적이라 생각한다. 국제 기후 변화 협약 가입에 따른 온실가스 저감 목표 할당제와 이에 따른 벌금 등 강제적인 요소가 도입되면서 최근 들어 전 세계적으로 녹색기술 산업에 대한 관심이 고조되고 이를 실현하기 위한 연구개발이 활발히 수행되고 있다. 지금까지 산업공정에서 대량 배출되는 대표적 온실가스인 이산화탄소를 모아 폐기물처럼 지하나 해저에 매립/저장하는 CCS (이산화탄소 포집 및 저장 기술, Carbon Capture and Storage)에 주로 초점을 맞추어 연구가 진행되어 왔으나, 최근 들어 이 이산화탄소를 자원화하는 CCU(이산화탄소 포집 및 재활용, Carbon Capture and Utilization) 기술과 관련한 연구가 새로운 관심을 받고 있다. CCU 기술은 이산화탄소를 단순히 버려지는 물질이 아닌 유용한 자원으로 활용하여 부가가치가 높은 다른 탄소화합물(Value-added Chemicals)로 전환하는 연구로써, 온실가스의 감축을 통해 환경 문제를 해결함과 동시에, 대기 중에 풍부하게 존재하는 이산화탄소를 탄소원으로 사용하고 또한 사용 후에는 다시 이산화탄소의 형태로 대기 중으로 배출되므로 지속가능한 탄소원의 재활용이란 측면에서도 그 의미를 찾을 수 있다. 아울러 전환 후 고부가가치 탄소화합물의 생성에 따른 추가적인 이익까지도 기대할 수 있기 때문에 그 가능성이 서서히 인정되고 있는 추세이다.