탄소 배출을 줄이는 것은 지구 환경을 보호하기 위해 필수적인 과제입니다. 탄소 포집 및 저장(CCUS, Carbon Capture, Utilization and Storage) 기술은 이러한 문제를 해결하기 위한 중요한 방법 중 하나로 떠오르고 있습니다. 최근에는 LCO2 선박이 CCUS 기술을 지원하는 데 중요한 역할을 하고 있습니다. 이번 글에서는 LCO2 선박과 CCUS의 관계에 대해 자세히 살펴보겠습니다.
LCO2 선박이란?
LCO2 선박은 액화된 이산화탄소(LCO2)를 대량으로 운송할 수 있는 특수한 선박입니다. 이 선박은 CO2를 액체 상태로 변환하여 운송할 수 있도록 설계되었으며, 저온 고압 상태에서 CO2를 안정적으로 유지합니다. 이는 대량의 CO2를 안전하고 효율적으로 이동시키는 데 필수적인 기술입니다.
CCUS와 LCO2 선박의 관계
CCUS(Carbon Capture, Utilization and Storage) 기술은 탄소 포집, 저장, 활용을 포함하는 기술로, 다음과 같은 단계를 거칩니다:
- 탄소 포집: 공장, 발전소 등에서 발생하는 CO2를 포집합니다.
- 탄소 저장: 포집된 CO2를 지하 깊숙이 저장하거나, 액화하여 운송합니다.
- 탄소 활용: 포집된 CO2를 활용하여 화학 제품, 연료 등을 생산합니다.
LCO2 선박은 이 중 ‘탄소 저장’과 ‘탄소 활용’ 단계에서 중요한 역할을 합니다. 포집된 CO2를 액화하여 저장소로 이동시키거나, 산업 현장으로 운송하는 데 사용됩니다.
최근 LCO2 선박의 개발 동향
최근 여러 기업이 LCO2 선박의 개발과 상용화를 추진하고 있습니다. 일본의 미쓰비시 중공업은 세계 최초의 LCO2 운반선을 개발하여 CCUS 기술을 지원하고 있습니다. 이 선박은 액화된 CO2를 안정적으로 운송하기 위해 특수한 탱크 시스템을 갖추고 있으며, 이는 고압과 저온에서 CO2를 유지할 수 있도록 설계되었습니다.
또한, 한국 조선업계도 LCO2 선박 개발에 박차를 가하고 있습니다. 현대중공업과 한국조선해양 등은 LCO2 선박 설계와 기술 개발을 통해 글로벌 CCUS 시장에서 경쟁력을 확보하려는 노력을 기울이고 있습니다.
CCUS 기술의 중요성
CCUS 기술은 탄소 배출을 줄이는 데 중요한 역할을 합니다. 현재 CCUS 기술은 다음과 같은 다양한 산업에서 적용되고 있습니다:
- 발전소: 화석 연료를 사용하는 발전소에서 발생하는 CO2를 포집하여 대기 중 배출을 줄입니다.
- 산업 공정: 시멘트, 철강 등 고탄소 배출 산업에서 CO2를 포집하여 배출을 감소시킵니다.
- 화학 산업: 포집된 CO2를 활용하여 화학 제품을 생산하고, 이를 통해 탄소 순환을 촉진합니다.
CCUS 기술의 적용 범위는 계속해서 확장되고 있으며, 이는 전 세계적으로 탄소 중립 목표를 달성하는 데 필수적인 요소로 인식되고 있습니다.
액화된 CO2의 사용처
액화된 CO2는 다양한 산업 분야에서 활용될 수 있습니다:
- EOR(Enhanced Oil Recovery): 석유 회수율을 높이기 위해 지하에 주입하여 사용합니다.
- 음료 산업: 탄산음료의 탄산화에 사용됩니다.
- 화학 공정: 메탄올, 합성 연료 등 다양한 화학 제품의 원료로 사용됩니다.
EOR(Enhanced Oil Recovery)와 주요 석유업체의 사용 사례
EOR 기술은 포집된 CO2를 사용하여 고갈된 유전에서 더 많은 석유를 추출하는 방법입니다. 주요 석유업체들은 EOR을 활용하여 석유 회수율을 높이고 있습니다.
1. ExxonMobil
- Shute Creek 시설: ExxonMobil은 미국 와이오밍주의 Shute Creek 시설에서 CO2 포집 및 저장(CCUS) 프로젝트를 운영하고 있습니다. 이 시설은 고농도의 CO2를 포집하여 인근 유전으로 운송, EOR에 사용됩니다. 이를 통해 유전의 압력을 높여 석유 회수율을 증가시키고 있습니다.
- 라바지(LaBarge) 필드: 이 필드는 CO2 함량이 매우 높은 천연가스를 포함하고 있으며, ExxonMobil은 이곳에서 CO2를 분리하여 EOR에 사용하고 있습니다. 이는 석유 생산을 극대화하고, 경제적 이점을 제공합니다.
2. Shell
- 페르미안 베이슨: Shell은 텍사스의 페르미안 베이슨에서 CO2 EOR을 적극 활용하고 있습니다. 이곳에서는 CO2를 주입하여 석유 회수율을 증가시키는 기술을 적용하고 있습니다. Shell은 이를 위해 CO2 파이프라인과 주입 시설을 구축하여 효율적인 EOR을 구현하고 있습니다.
- 노르웨이 프로젝트: Shell과 Statoil(현 Equinor)은 노르웨이 해상에서 CO2 EOR 프로젝트를 운영하고 있습니다. 이 프로젝트는 CO2를 포집하여 해상 유전에 주입, 석유 생산을 증가시키는 동시에 CO2 배출을 줄이는 효과를 거두고 있습니다.
LCO2선박의 미래
LCO2 선박과 CCUS 기술은 탄소 배출을 줄이는 데 중요한 역할을 합니다. 특히, LCO2 선박은 포집된 CO2를 안정적으로 운송할 수 있는 핵심 기술로, CCUS 기술의 상용화와 확산에 크게 기여하고 있습니다. EOR 기술을 통해 석유 회수율을 높이고 있는 주요 석유업체들의 사례는 이러한 기술의 실질적인 적용 가능성을 보여줍니다. 앞으로도 지속적인 기술 개발과 투자를 통해 탄소 중립 목표를 달성하는 데 기여할 것으로 기대됩니다.