Inside Charm Industrial’s big bet on corn stalks for carbon removal

탄소 제거를 위한 美 스타트업의 새로운 시도

미국의 스타트업 ‘참인더스트리얼’이 식물성 물질과 바이오기름을 이용해 탄소 수천 톤을 저장했다. 이제 문제는 이 방식이 얼마나 믿을만하고 확장 가능하며 경제적인 방법인지 증명하는 것이다.

최근 몇 주 동안 미국의 스타트업 참인더스트리얼(Charm Industrial)의 직원들은 캔자스주에 있는 옥수수밭 가장자리에서 일하고 있었다. 그들은 옥수숫대, 옥수숫잎, 옥수수 껍질, 옥수수수염 더미 같은 농업부산물들을 하얀색 세미트레일러에 실었다.

트레일러 내부에서는 열분해장치(pyrolyzer)라고 불리는 기계장치가 산소 없이 고온으로 식물성 물질들을 바이오차(biochar)와 바이오기름(bio-oil)의 혼합물로 분해한다. 바이오차는 다시 옥수수밭으로 돌아가서 토양에 탄소와 영양분을 공급할 것이다.

참인더스트리얼은 이렇게 생산한 바이오기름을 미국 환경보호청(EPA: Environmental Protection Agency)이 규제하는 산업 폐기물 처리정(deep well)이나 석유 및 가스 회사가 남겨 놓은 소금 동굴(salt cavern) 내부에 주입한다. 참인더스트리얼은 이러한 곳에 바이오기름을 주입하면 내부에서 굳어지면서 수천 년에서 수백만 년 동안 탄소를 저장할 수 있다고 설명한다. 이렇게 농작물 잔해를 바이오기름으로 활용하지 않고 농부들이 소각하게 놔두거나 썩게 내버려 두면 대기 중에 탄소가 다시 배출될 것이다.

마이크로소프트, 쇼피파이(Shopify), 스트라이프(Stripe) 같은 회사들은 참인더스트리얼이 지하에 주입하는 탄소 1톤마다 600달러씩을 지불한다. 이는 자사의 탄소 배출량을 상쇄하기 위해서 또는 대기에서 온실가스를 분리해 저장하는 방식으로 기후변화를 완화하는 데 중요한 역할을 할 산업 구축에 도움을 주기 위해서다.

CHARM INDUSTRIAL
CHARM INDUSTRIAL
CHARM INDUSTRIAL

참인더스트리얼은 지난 2년 동안 위에서 설명한 방식으로 탄소를 저장해왔다. 지난해 말 참인더스트리얼은 해당 과정을 통해 지금까지 장기간 탄소 제거량 중에서 가장 많은 양인 5,500톤에 달하는 이산화탄소를 안전하게 가두는 데 성공했다고 발표했다. 그러나 지구를 다시 안전하게 되돌리려면 향후 수십 년 동안 1년에 수십억 톤의 탄소를 제거해야 한다는 기후학자들의 경고를 생각해 보면 참인더스트리얼이 제거한 탄소의 양은 너무나 미미한 수준이다. 또한 참인더스트리얼이 사용한 방식이 얼마나 믿을만하고, 경제적인지에 관해서는 아직 많은 의문이 있다.

참인더스트리얼은 단순한 접근 방식을 도입한 덕분에 다른 회사들보다 앞서나갈 수 있었다. 이들은 농업부산물을 이용해 탄소를 포집하며, 탄소 저장에도 소금 동굴 같은 기존 시설을 활용한다. 그리고 대형 프로젝트를 구축할 필요가 없기 때문에 클라임웍스(Climeworks)나 카본엔지니어링(Carbon Engineering) 같은 스타트업들이 탄소를 흡수하는 공장을 건설하려고 하다가 직면했던 개발, 허가, 자본 관련 문제를 어느 정도 회피할 수 있었다.

그러나 제대로 확립되지 않은 분야에서 초기에 업계를 주도하는 것이 회사의 장기적인 성공을 보장하지는 않는다. 시장이 더 커지면 상황이 어떻게 될지는 알 수 없다. 특히 점차 등장하고 있는 차세대 직접공기포집(direct-air-capture) 시설들은 1년에 탄소 수백만 톤을 제거할 예정이다. 이는 지금까지 참인더스트리얼이 달성한 양보다 180배나 더 많은 양이다.

또한 참인더스트리얼은 지금 사용하는 방식의 규모를 키울 경우 몇 가지 분명한 어려움에 직면할 것으로 보인다. 예를 들어 옥수수밭에서 폐기물 처리정까지 운송 비용이 증가할 것이며 현재 사용하는 농업부산물을 확보하기 위한 경쟁도 더 치열해질 것이다. 그리고 참인더스트리얼의 방식이 궁극적으로 얼마나 많은 양의 순수한 탄소를 제거할 수 있을지도 의문이다.

이뿐만 아니라 참인더스트리얼은 탄소 제거 및 저장 사업을 영위하는 다른 스타트업들과 같은 위험에 직면할 것이다. 이들 기업들은 대기업이 대기 정화를 위해 엄청난 비용을 계속해서 기꺼이 부담할 것이며 정부는 탄소 제거 분야에 필요한 정책을 만들어 줄 것이라고 굳게 믿으며 도박을 하고 있는 것이나 다름없다.

옥수숫대 이용하는 탄소 저장

참인더스트리얼의 CEO 피터 라인하르트(Peter Reinhardt, 32)는 이전에 고객 데이터 소프트웨어 회사 세그먼트(Segment)를 운영했다. 세그먼트는 2020년 트윌리오(Twilio)가 32억 달러에 인수했다. 그는 세그먼트의 탄소 배출량을 상쇄할 방법으로 탄소 제거 분야에 관심을 갖기 시작했다. 처음에는 열대우림 보호 기금 마련 같은 가능성을 탐색하기도 했다.

2018년 라인하르트와 다른 세 명의 공동 설립자들은 자신들이 보기에 더 유망한 방식을 활용해 사업을 구축하기로 하고 ‘참인더스트리얼(참(Charm)은 ‘차(char)’와 ‘농장(farm)’을 합성해서 만든 이름이다)’을 설립했다. 이들의 초기 계획은 열분해(pyrolysis)와 비슷하지만 더 높은 온도를 필요로 하는 과정을 통해 바이오매스(biomass)를 기화시켜서 바이오차와 수소를 생산하는 것이었다. 이들은 수소가 많은 수익을 가져다줄 것으로 기대했다.

그러나 참인더스트리얼은 바이오매스를 찾아내서 기화 시설로 옮기는 것에 매우 많은 비용이 든다는 점을 알게 되었다. 바이오매스의 부피가 너무 컸기 때문이다. 바이오매스는 너무 크고 무겁고 다루기 불편해서 처리하고 옮기는 데 비용이 많이 들었다. 이는 바이오연료 기업들이 10년 전에 이미 뼈아픈 경험을 통해 알게 되었던 내용이었다.

그러다가 2020년에 참인더스트리얼의 수석 과학자이자 공동 설립자 숀 미헌(Shaun Meehan)이 좋은 아이디어를 떠올렸다. 그는 라인하르트가 제시한 방식을 사용해서 수소 대신에 바이오기름을 생산한다고 하면 장비가 세미트레일러 뒤에 실릴 것 같다고 생각했다. 그러면 회사는 농장으로 가서 옥수수밭 옆에서 작업을 바로 진행할 수 있을 것이다.

이제 30여 명의 직원을 둔 참인더스트리얼은 농부들에게 비용을 지불하고 허락을 받아서 수확 후에 남겨진 불필요한 부산물들을 수거한다. 참인더스트리얼은 또한 화재 예방을 위해서나 가뭄의 여파로 숲에서 베어진 나무나 식물들을 이용하는 방식도 검토하고 있다. 이와는 별도로 참인더스트리얼은 바이오기름을 이용해서 탄소 배출량이 가장 많은 분야인 철강 업계를 깨끗하게 만들 수 있을지에 관해서도 연구하기 시작했다.

이들의 사업 모델은 다른 때였다면 그다지 의미가 없었을 것이다. 그러나 지금은 시기가 좋다. 자신들의 배출량을 상쇄하기 위한 방법으로, 또는 신흥 시장 성장에 도움을 주기 위해서, 또는 기후 자선 활동의 한 형태로서 탄소 제거와 저장에 막대한 비용을 기꺼이 지불하는 회사가 점점 늘어나고 있기 때문이다. 지금까지 40여 개 조직이 참인더스트리얼로부터 탄소 배출권 수 톤을 구매했다.

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