한국 이산화탄소 포집 및 저장 기술개발 및 상용화 추진 전략 제안

• Published in: 자원환경지질 Vol. 51; no. 4; pp. 381 - 392
• Main Authors: 권이균(Yi Kyun Kwon), 신영재(Young Jae Shin)
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: Korea Society Of Economic&Environmental Geology 30.09.2018; 대한자원환경지질학회
• Subjects: 지질학; 온실가스; 상용화 전략; 대규모 저장소; greenhouse gas 이산화탄소 포집 및 저장; CO2 capture and storage; large-scale storage site; strategy for commercialization
• ISSN: 1225-7281; 2288-7962
• DOI: 10.9719/EEG.2018.51.4.381

This study examines strategies and implementation plans for commercializing $CO_2$ capture and storage, which is an effective method to achieve the national goal of reducing greenhouse gas. In order to secure cost-efficient business model of $CO_2$ capture and storage, we propose four key strategies, including 1) urgent need to select a large-scale storage site and to estimate realistic storage capacity, 2) minimization of source-to-sink distance, 3) cost-effectiveness through technology innovation, and 4) policy implementation to secure public interest and to encourage private sector participation. Based on these strategies, the implementation plans must be designed for enabling $CO_2$ capture and storage to be commercialized until 2030. It is desirable to make those plans in which large-scale demonstration and subsequent commercial projects share a single storage site. In addition, the plans must be able to deliver step-wised targets and assessment processes to decide if the project will move to the next stage or not. The main target of stage 1 (2019 ~ 2021) is that the large-scale storage site will be selected and post-combustion capture technology will be upgraded and commercialized. The site selection, which is prerequisite to forward to the next stage, will be made through exploratory drilling and investigation for candidate sites. The commercial-scale applicability of the capture technology must be ensured at this stage. Stage 2 (2022 ~ 2025) aims design and construction of facility and infrastructure for successful large-scale demonstration (million tons of $CO_2$ per year), i.e., large-scale $CO_2$ capture, transportation, and storage. Based on the achievement of the demonstration project and the maturity of carbon market at the end of stage 2, it is necessary to decide whether to enter commercialization of $CO_2$ capture and storage. If the commercialization project is decided, it will be possible to capture and storage 4 million tons of $CO_2$ per year by the private sector in stage 3 (2026 ~ 2030). The existing facility, infrastructure, and capture plant will be upgraded and supplemented, which allows the commercialization project to be cost-effective. 본 연구에서는 2030년 국가 온실가스 감축 목표 달성을 위한 실질적인 수단인 이산화탄소 포집 및 저장 상용화를 위한 구체적인 전략과 실행 계획을 검토하였다. 우리나라의 포집 및 저장 사업의 경제성 확보를 위한 추진 전략으로 1) 대용량 저장소 확보와 실질적 저장용량 평가의 시급성, 2) 포집원-저장소 수송거리 최소화, 3) 기술 혁신을 통한 비용 효율화, 4) 공공성 확보와 민간 참여를 유도하는 정부 정책 도입을 제안한다. 이러한 전략들을 바탕으로 2030년까지 이산화탄소 포집 및 저장 상용화를 위한 실행 계획이 수립되어야 한다. 실행 계획은 대규모 포집 및 저장 통합 실증과 이어지는 상용화 사업이 동일한 지역(저장소)에서 수행되도록 구성하는 것이 바람직하다. 또한 단계별로 구체적인 목표를 세우고 목표 달성 여부를 면밀히 판단하여 계속 수행 여부를 단계마다 결정하는 시스템이 필요하다. 1단계(2019년~2021년)는 대규모 저장소 선정과 포집 기술 상용화 단계이다. 최종 부지 선정을 위한 시추와 조사가 이루어져야 하고, 연소 후 습식 포집 기술의 격상과 적용성이 확보되어야 한다. 저장소 및 포집원이 선정되면, 2단계(2022년~2025년)에 정부 주도의 100만톤급 이산화탄소 포집 및 저장 대규모 통합실증을 수행할 수 있다. 저장, 수송, 포집 설비 및 시설의 설계와 구축, 기술의 통합과 실증이 요구된다. 2단계 종료 시점에서 통합실증 성과와 탄소 시장의 성숙도 등을 바탕으로 상용화 사업 진입 여부를 결정해야 한다. 상용화 사업 추진이 결정되면, 포집 설비의 증설과 수송 및 저장 설비의 격상, 보완을 통해 3단계(2026년~2030년) 민간 주도의 400만톤급 이산화탄소 포집 및 저장 상용화 사업이 가능할 것이다.