Why capturing carbon is an essential part of Biden’s climate plans

‘탄소 포집’이 바이든 정부 기후변화 대책의 핵심인 이유

바이든 행정부가 추진하는 기후변화 대응의 핵심 방안이 '탄소포집·저장(CCS)'이지만, 환경단체들은 CCS가 오히려 화석연료 퇴출을 가로막는 장애물이 되고 있다고 주장하고 있다. 기후변화 대응 과정에서 탄소 포집이 어떤 역할을 할 수 있다고 보는지 화석에너지·탄소 관리국 수석보좌관을 만나 미 정부의 입장을 들어봤다.

조 바이든 미국 대통령은 취임 초기에 기후변화 대응 정책을 발표하면서 파리기후협정 재가입, 청정에너지 및 청정 차량 구매, 화석연료 보조금 폐지 등 대중에게 친숙한 조치를 우선순위로 삼았다. 그러나 국가 차원에서 탄소중립 실현을 주도하려는 바이든 행정부의 전략은 다소 다루기 어려운 분야에 상당히 의존하고 있다. 그것은 바로 지구온난화의 원인이 되는 엄청난 양의 이산화탄소를 포집하거나 제거하는 일이다.

7월에 미국 에너지부(Department of Energy) 산하 화석에너지국(Office of Fossil Energy)은 기존 명칭에 ‘탄소관리’를 뜻하는 Carbon Management를 추가하며, 기관의 역할에 뚜렷한 변화가 있을 것임을 암시했다. 기존에 화석에너지국은 화석연료를 추출하여 에너지로 전환하는 더 효율적인 방법을 개발하는 데 주력했다. 이제 약 750명의 연방 직원과 거의 10억 달러에 달하는 예산을 지원받은 ‘화석에너지·탄소관리국’(이하 ‘화석에너지국’)의 중심 목표는 기후 오염을 초래하는 산업을 정화하기 위한 더 저렴하고 좋은 방법을 개발하는 것이다.

화석에너지국이 설정한 새로운 우선순위에는 공장이나 발전소에서 이산화탄소 배출을 방지하거나 대기 중 이산화탄소를 제거하고, 포집한 이산화탄소를 다른 물질로 변환하거나 어딘가에 영원히 저장할 수 있는 진보적인 기술과 기법 개발이 포함되어 있다.

화석에너지국은 이러한 문제에 주력할 연구자 몇 명을 기관의 리더십 직책에 임명했다. 그중 한 명이 수석차관보 제니퍼 윌콕스(Jennifer Wilcox)와 함께 기관의 다양한 변화를 감독할 새 수석보좌관 슈치 탈라티(Shuchi Talati)이다. 탈라티는 이전에 탄소 제거와 재활용을 지지하는 비영리단체 ‘카본180(Carbon 180)’의 정책 차장을 맡은 적이 있으며, ‘참여 과학자 모임(Union of Concerned Scientists)’에서 연구원으로 근무하기도 했다.

한편, 바이든 대통령의 최우선 과제인 1조 달러(한화 약 1,170조 원) 규모의 인프라 법안이 이미 상원에서 가결되었다. 인프라 법안에 따라 대기 중 이산화탄소를 흡입하는 ‘직접공기포집(Direct-air-capture)’ 시설 개발과, 포집한 이산화탄소를 옮기는 파이프라인 및 이산화탄소 지중저장을 위한 장소를 개발하는 데 수십 억 달러가 투입될 예정이다.

많은 환경운동 단체는 탄소 포집이 화석연료를 최대한 빨리 퇴출하려는 핵심 임무를 방해한다고 주장한다. 게다가 탄소 포집 분야에는 거의 2억 달러가 투입되었으나 실패로 돌아간 퓨처젠(FutureGen)의 ‘청정 석탄 프로젝트’처럼 에너지부가 지원했지만 성공하지 못한 다양한 실패 사례가 존재한다.

그러나 연구에 따르면, 특히 다른 선택지가 거의 없는 중공업 분야에서는 탄소 포집과 제거 작업 없이 배출가스를 줄이고 위험한 수준의 온난화를 방지하는 것이 훨씬 더 어렵고 비용도 더 많이 드는 작업이다. 그리고 이제 전 세계적으로 성공적인 상업 프로젝트 수가 증가하면서 철강, 수소, 비료 공장의 이산화탄소 배출량을 감축하고 있다.

아래 인터뷰에서는 기후변화에 대응하는 과정에서 탄소 포집이 어떤 역할을 맡게 될 것인지, 화석에너지국이 이 분야의 진전을 가속하기 위해 어떤 노력을 기울이고 있는지 등에 관해 탈라티의 의견을 들어본다.

(인터뷰 내용은 분량 조절과 정확한 의미 전달을 위해 약간 편집했다.)

Q) 화석에너지국의 권한을 변경하거나 확장하는 것이 중요했던 이유는 무엇인가?

A) 기후 목표, 그중에서도 특히 탄소중립에서 ‘탄소 관리’의 역할이 점점 더 중요해지고 있다. 다시 말하면, 지속적으로 배출되고 있는 이산화탄소 처리뿐만 아니라, 모든 종류의 화석연료가 연소하는 과정에서 발생하는 탄소도 관리할 필요가 있다는 인식이 중요해지고 있다는 의미이다.

우리 기관의 이름을 통해 그 두 가지가 서로 연결되어 있음을 확실히 보여주는 것은 우리 기관이 수행하는 임무와 우리 기관에 관한 인식 면에서 중요하다. 우리는 화석연료가 환경에 미치는 영향을 줄이는 것과 관련된 일에 대해서만 화석연료를 다루고자 하기 때문이다.

Q) 에너지부는 ‘탈탄소’를 가속하며 기후변화에 대응하려는 광범위한 노력에 맞춘 ‘탄소 포집 및 저장(CCS, Carbon capture and storage)’ 기술을 어떻게 보고 있는가?

A) 재생가능 에너지로 전환이 가능한 분야에서는 재생 에너지를 선택하겠지만, 선택지가 없는 분야에서는 CCS 기술이 매우 중요한 역할을 수행한다. 예를 들어, 시멘트 같은 산업에서는 배출가스를 포집하는 데 이 기술이 필수적이다.

CCS 기술을 이용하면 필요한 실제 에너지에서 발생하는 배출가스뿐만 아니라, 이산화탄소 발생을 방지할 메커니즘 자체가 존재하지 않는 생산 공정에서 발생하는 배출가스까지 포집할 수 있다. CCS 기술은 이렇게 탈탄소가 어려운 산업에서도 배출가스를 포집할 수 있는 매우 유용한 방식이다.

전력산업 중에서 특히 천연가스 분야의 경우, 우리가 세운 100% 청정에너지 목표 달성 기한인 2035년 이후까지도 폐쇄 계획이 없는 천연가스 발전소가 많다. 이는 200기가와트(GW) 이상의 에너지가 계속 천연가스로 발전될 것이라는 의미이다. 따라서 이러한 천연가스 발전소의 배출가스를 줄이기 위해서는 CCS 기술이 유일한 선택지일 수밖에 없다.

그러나 천연가스에 대해서는 아직 CCS 기술을 적용한 적이 없다. 따라서 천연가스 발전소에 CCS 기술을 적용하는 데 어느 정도 비용이 필요한지, 상업화가 어떤 방식으로 이루어질 수 있을지 알아보기 위해서는 우선 실증사업에 투자해야 한다. 그런 것이 우리 기관이 할 수 있는 일이다.

Q) 많은 기후 활동가들은 탄소 포집을 지지하는 것이 화석연료 산업에 운영을 지속하라는 사회적 허가를 주는 것이나 다름없다고 여긴다. 이러한 우려에 대해 어떻게 생각하는가?

A) 이러한 비판의 근원을 이해한다. 탄소 포집은 애초에 간단한 산업이 아니었다. 그리고 탄소 포집이 화석연료 산업과 연결되어 있다는 사실이 문제를 더 어렵게 만들고 있으며, 그것이 우리가 해결하고자 노력하는 부분이라고 생각한다.

그러나 우리는 현재 활용하고 있는 인프라, 특히 화석연료 산업과 관련이 있다고 할 수는 없으나 콘크리트처럼 앞으로도 우리에게 계속 필요할 생산품을 만드는 산업 부문에서 배출가스 감소와 탄소중립을 어떤 식으로 이룰 수 있는지 생각해봐야 한다. 그런 산업에는 다른 선택지가 없다.

우리 기관과 연방 정부가 해야 할 일은 우리가 탄소 포집 기술을 제대로 활용하고 있으며, 과거에는 존재하지 않았던 이러한 기술과 관련하여 환경을 보호할 안전장치를 구축하는 책임감 있는 산업을 만들고 있음을 보장하는 것이다.

Q) 방금 향후 수십 년 동안 계속 운영될 천연가스 발전소에서 탄소 포집 기술이 잠재적으로 어떤 역할을 맡을 수 있을지 언급했는데, 탄소 포집이 앞으로 새로 건설되는 발전소에서도 중요한 역할을 할 것으로 예측하는가?

A) 솔직히 그 문제는 시장에, 그리고 민간기업들이 투자를 바라보는 방식에 달려있다고 생각한다.

우리는 탄소 배출량을 감축한 화석연료만을 지원하므로, 천연가스 발전소를 건설할 때 우리가 지원할 수 있는 부분은 CCS 인프라가 그곳에 있는지 여부에 달려있다. 그리고 그러한 인프라에서 정말 중요한 요소는 ‘믿을 수 있는 저장 기술’이라고 생각한다. 현재 다량의 이산화탄소가 ‘석유회수증진(Enhanced oil recovery, 유전에 남아있는 석유를 확보하는 방법)’에 사용되고 있으며, 우리 기관은 오랫동안 유지할 수 있는 이산화탄소 저장 인프라 구축을 돕고 있다. 이러한 인프라에는 이산화탄소 지중저장소나, 이산화탄소를 활용하여 건축 자재처럼 이산화탄소를 장기간 저장할 수 있는 생산품을 만드는 기술이 포함된다.

Q) CCS 기술이 시멘트 공장이나 기존의 천연가스 발전소에서 배출가스를 감축할 효율적인 도구가 될 수 있다고 하더라도, 배출가스 조작 같은 문제가 발생할 수 있다는 합리적인 우려도 여전히 존재한다. 즉, 애초에 발전소나 천연가스 추출 현장에서, 또는 이산화탄소 저장소가 생각보다 효과적이지 못해서, 기업이 말하는 것보다 배출가스가 더 많이 유출될 가능성이 있다는 것이다. 산업계가 이러한 작업을 신뢰할 만한 방법으로 하고 있다고 어떻게 확신할 수 있을까? 

A) 그것이 우리 기관의 역할이라고 생각하며, 정부의 역할이라고도 생각한다. 그런 우려에 전적으로 동의한다. 믿을 수 있는 저장 기술이 실제로 존재한다는 사실을 확실히 보여줄 필요가 있는 것 같다. 우리는 폐유전과 폐가스전에 이산화탄소를 저장하는 방식에는 경험이 있다. 그러나 대염수층(Saline aquifer, 염수로 채워진 투과성 지층)에 저장하는 방식에는 경험이 많지 않다.

따라서 실증사업을 시행할 필요가 있다. 그리고 우리에게는 신뢰할 수 있고, 강력하며, 상황에 맞춰 적용할 수 있는 감시, 보고, 검증 역량이 필요하다. 그러한 역량을 갖추기 위해서는 정부의 투자와 업무에 전적으로 헌신하는 능력이 필요하다.

또한 천연가스 공급망 전체적으로도 누출되고 있는 가스가 있는 것 같다. 그래서 그 부분이 우리의 향후 예산 목록에서 우선순위를 차지하는 일 가운데 하나인데, 그것은 바로 메탄 감축이다.

다시 말하면 우리 기관이 일하는 방식이 달라질 것이라는 의미이다. 우리는 현재 사용하고 있는 자원 추출 방식에서 환경적 영향을 가능한 최소화하는 방향으로 담론을 전환하고자 한다.

Q) 이번 인프라 법안에는 ‘직접공기포집’ 시설에 대한 투자도 포함된다. 에너지부는 기후변화 대응 노력에서 직접공기포집 기술이 어떤 역할을 하고 있다고 보는가?

A) 이번 투자가 탄소 제거 분야에 대한 역사상 가장 큰 투자라는 점에서 매우 기대가 크다. 특히 정부에서 직접공기포집 기술의 실증을 위하여 집중적인 자금 투자가 필요하다고 판단한 것은 전 세계적으로 처음 있는 일이다. 에너지부는 이러한 초기 기술에 투자하고, 기술을 실증하고, 민간기업들이 이 분야에서 이루어낸 엄청난 기술을 활용하도록 지원하는 부분에서 매우 중요한 역할을 수행할 것이다.

직접공기포집 기술을 실증하는 데에는 엄청난 비용이 든다. 따라서 여기에 책정된 35억 달러는 사실 대부분의 사람들이 기대하는 수준에 미치지 못한다.

우리는 직접공기포집 기술에 매우 기대가 크다. 그러나 이 기술만큼 주목을 받을만한 다른 기술도 있다. 예를 들어, ‘광물탄산화(Mineral carbonation)’는 자연적으로 이산화탄소를 포집하는 특정 광물들의 작용을 가속하는 방법을 개발하는 기술을 말한다.

대기 중 이산화탄소를 제거하는 기술 중에서 광물탄산화 방식은 아직 주목받을 순간을 맞이하지 못했다. 보통 처음 머리에 떠오르는 기술은 직접공기포집 방식이겠지만, 우리는 그것을 바꾸고 싶다. 광물탄산화는 매우 거대한 규모로도 적용할 수 있는 유용한 기술이기 때문이다.

Q) 탄소 제거 기술의 규모를 키우는 것과 탄소 제거 기술이 우리가 스스로 탄소 배출량을 감축할 능력을 잠재적으로 제한할 수 있음을 유념하는 것 사이에 어떤 식으로든 갈등이 있다고 느끼는가? 그렇다면 어떤 갈등이 있다고 생각하는가?

A) 상당히 중요한 질문이다.

이산화탄소 제거 기술은 우리가 다른 방식으로 배출가스를 줄일 수 있는 경우에 적용되어서는 안 된다. 기업들은 에너지 효율 개선이나 전기화, 또는 다양한 다른 방식을 통해 배출가스를 줄일 수 있다. 애초에 이산화탄소를 배출하지 않는 것이 언제나 우선순위가 되어야 한다. 언제나. 그것이 훨씬 저렴하고 훨씬 효과적인 방법이기 때문이다. 탄소 제거는 어렵고, 비용도 많이 든다. 또한 대규모로 탄소를 제거할 수 있는 산업도 아직 존재하지 않는다.

‘탄소 상쇄(Carbon offset)’를 생각할 때 우리는 그것이 탈탄소가 극도로 어려우며, 현재로서는 배출가스를 줄일 다른 메커니즘이 존재하지 않는 항공, 농업, 해운 같은 분야를 위한 것이라고 생각한다.

나는 우리가 기술적으로 진화하고 혁신하면서 이산화탄소 제거 기술 없이도 모든 배출가스를 줄일 수 있게 되기를 바란다. 그러면 탄소중립인 ‘넷제로(net-zero)’를 넘어서, 탄소 배출량을 제로 이하로 줄이는 ‘넷네거티브(net-negative)’ 달성에 집중할 수 있을 것이다.

자연을 기반으로 하는 방식들(더 많은 이산화탄소를 제거하고 저장하기 위해 숲이나 토양과 같은 자연에 의존하는 방식)에 관해 말하자면, 나는 그런 담론이 발전하고 있는 방향에 대해 상당히 우려하고 있다. 왜냐하면 우리는 ‘탄소 회계(carbon accounting)’ 인프라를 보유하고 있지 않기 때문이다. 그래서 우리 기관은 미 환경보호국(Environmental Protection Agency)을 포함하여, 이산화탄소 제거와 관련한 자연 체계에 깊이 연관되어 있는 농무부(Department of Agriculture) 같은 다양한 기관과 협력하여 탄소 회계 인프라를 구축하고자 한다.

연방 정부의 영향력이 뒷받침하는 일관적이고 강력한 탄소 계산 인프라 없이는 현실적이지 못한 상쇄 인프라를 실현하겠다는 생각이 불편하게 느껴진다.

Q) 현재 탄소 상쇄 계획안 인증을 받기 위해 다양한 기업이 노력하고 있지만, 솔직히 기업마다 수준이 상당히 들쑥날쑥하다. 신뢰할 수 있는 공통 기준을 설정하는 과정에서 연방 정부는 어떤 역할을 맡을 수 있을까?

A) 양질의 상쇄가 무엇인지 정의하는 것이 연방 정부의 역할이라고 생각한다. 지금까지 민간기업들이 제시한 결과물은 종류가 매우 다양했다. 그중에서 가장 최근에 마이크로소프트와 카본다이렉트(Carbon Direct)가 협력하여 내놓은 문서는 상당히 흥미로우며, 무언가 개발할 수 있을 법한 내용을 담고 있었다. 그러나 우리는 문서에서 제시한 인프라를 협력하여 만들어낼 수 있는 지점까지 아직 도달하지 못한 것 같다. 그래도 이제 탄소 제거를 모든 정부 기관이 참여해야 하는 과제로 생각하기 시작했으니 다양한 협력을 통해 그러한 과제를 추구하게 되기를 바란다.

이런 개념은 지난 행정부 하에서는 존재하지 않았다. 따라서 우리는 이러한 협력 부분에서 초기 단계에 있다고 할 수 있다. 그러나 이러한 담론에서 매우 많은 기관이 역할을 수행하고 있는 상황에서, 어떤 기관이 담론에 참여해야 하는지 파악하고 누가 일을 맡아서 주도할지 결정하는 것은 여전히 해결되지 않은 문제이다. 그래도 그 문제에 답이 필요하다고 인정하는 것 자체가 매우 거대한 첫걸음이라고 생각한다.

Q) 화석에너지국의 새로운 임무에서는 ‘환경정의(Environmental justice)’ 또한 우선순위에 포함된다. 우리가 탄소 포집과 제거, 저장을 논의할 때, 파이프라인을 설치하고 이산화탄소를 저장할 장소를 논의할 때, 그리고 자원 탐사나 추출을 허가하거나 허가하면 안 되는 장소를 논의할 때, 환경정의를 어떻게 실현하려고 하는가?

A) 질문에서 언급한 것들이 우리가 해결하고자 하는 문제들이다. 우리는 사회적으로 취약한 공동체에 피해가 없을 것이며, 투자를 통한 이익은 모든 공동체에 똑같이 분배될 것임을 보장하는 데 매우 집중하고 있다.

우리에게 탄소 제거란 단순히 획기적인 기술에 환호하는 문제가 아니라, 공동체들이 원하든 그렇지 않든 그들에게 영향을 줄 수밖에 없는 문제이다. 또한 도움을 줄 수 있는 장소를 찾는 문제이기도 하다. 우리가 생각하기에 이러한 프로젝트를 통해 일자리나 이익을 얻게 될 공동체가 어디인지 찾아내는 것이 중요하다.

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