동해가스전 전경
동해가스전 전경

한국석유공사(사장 김동섭)가 육상에서 포집된 이산화탄소를 액화한 후 해상 주입시설 및 해저 제어시설을 통해 국내 대륙붕 해저에 주입하는 CCS 기술방식을 개발해 특허청으로부터 정식 특허로 인정받았다고 6일 밝혔다.

석유공사는 미래 탄소중립 실현을 위한 이산화탄소 저감기술 개발과 관련, 작년부터 국내 해양 저장전(貯藏田) 활용을 위한 해양 이동식 이산화탄소 주입 시스템 구상 및 기술에 대한 특허출원 작업을 진행해 왔다.

공사는 지난7월 기존 특허와의 기술적 차별성 및 경제적 우위성에 대한 인정을 받았으며 이후 절차를 거쳐 특허청으로부터 최종 등록승인을 취득했다.

이동식 이산화탄소 주입 시스템 구상도
이동식 이산화탄소 주입 시스템 구상도

이번 특허는 해저 지층에 이산화탄소를 주입하는 선박 및 시설의 구성과 운용에 관한 것으로, 우리나라 주변 해저에 존재하는 다수의 중소규모 해양 저류층 또는 염대수층을 상업적 경제성을 갖는 이산화탄소 저장전으로 전환하는데 필요한 사항으로 알려졌다.

‘이동식 해양 이산화탄소 저장시스템’으로 명명된 이번 특허의 운용개념을 살펴보면 먼저 발전소 등에서 포집된 이산화탄소를 액화 수송선을 통해 해저 저장전 수면에 위치한 이산화탄소 주입선박의 탱크로 이송한 후, 주입선박에서 가압펌프를 사용해 액화 이산화탄소를 해당 저장전 표면에 설치되어있는 해저 제어설비를 통해 최종적으로 저장전 안으로 안전하게 주입하는 방식이다.

공사는 폭풍 등 해상 기상요인으로 인한 설비탈선 등 사고를 방지하기 위해 저장선박의 동적 위치유지 시스템(DPS) 및 해저 주입시설의 계류시스템을 정밀하게 운용할 예정이다.

혹시 발생할 수 있는 이산화탄소 누출상황에 대비해 무인잠수정(ROV, Remotely Operated Vehicle)을 가동, 전 작업 과정을 영상으로 지속 감시할 것이라고 밝혔다.

이번에 특허를 받은 공사의 이산화탄소 해저 저장전 주입방식은 사용장비 및 시설의 설치와 철거가 용이하고 재활용이 가능하다는 점에서 기존의 고정식 이산화탄소 주입방식 대비 경제성을 크게 높인 혁신적인 기술로 주목받고 있다.

기존의 방식을 유지할 경우, 주입완료 후 플랫폼 및 해저배관을 매번 설치하고 철거해야 하는데 이에 따르는 경제적 비용과 시간이 만만치 않게 들어가기 때문이다.

석유공사 관계자는 특히 중소규모 저장전이 산발적으로 다수 존재하는 우리나라 해양지형의 특성을 고려할 때 특히 여러 곳의 저장전을 순차적으로 개발하는 경우에 기존 방식 대비 경제적 효율성이 크게 향상될 수 있을 것으로 전망했다.

석유공사는 향후 다각적 이산화탄소 저감사업 수행을 위해 유망한 국내 이산화탄소 저장전의 발굴 및 대기 중 이산화탄소 직접 포집기술 연구 등에 박차를 가할 예정으로, 미래 신성장사업으로 각광을 받고 있는 CCUS 사업수행에 필요한 내실있는 기술역량 개발에 적극 나선다는 전략이다.

서정규 글로벌 기술센터장은 “공사는 이번 특허권 취득을 발판 삼아 앞으로 이동식 이산화탄소저장전 시스템의 실증성을 구현하는데 진력할 것”이라며 “이를 통해 상업성있는 해양 저장전 전환 기술개발을 촉진하는 동시, 조선 및 주입설비의 설계·제작 등 국가 연관산업 활성화에도 적극적으로 역할을 수행해 나갈 것”이라고 밝혔다.

울산=하인식 기자 hais@hankyung.com