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탄소 포집 및 저장(CCS) 시장 규모 및 점유율 분석: 성장 추세 및 예측 (2026-2031)
시장 개요
탄소 포집 및 저장(CCS) 시장은 2025년 27억 6천만 달러에서 2026년 31억 5천만 달러로 성장할 것으로 예상되며, 2031년에는 60억 5천만 달러에 달할 것으로 전망됩니다. 이 기간 동안 연평균 성장률(CAGR)은 13.98%에 이를 것입니다. 이러한 성장은 규제 압력 증가, 포집 기술의 성숙, 그리고 중공업 부문이 전용 탄소 저감 솔루션 없이는 넷제로 목표를 달성할 수 없다는 인식에 기반합니다. 정부의 배출량 상한선 강화, 탄소 가격제 확대, 세금 인센티브 증가는 CCS를 시험 단계에서 상업적 배포로 전환시키는 가격 신호를 제공하고 있습니다. 재생에너지와의 경쟁이 존재하지만, 시멘트, 철강, 화학, 정유와 같은 산업은 실질적인 대안이 거의 없어 CCS가 일시적인 선택이 아닌 구조적 필수 요소로 자리매김하고 있습니다.
주요 보고서 요약
* 기술별: 2025년 전연소 포집(Pre-Combustion Capture)이 탄소 포집 및 저장 시장 점유율의 81.45%를 차지했으나, 2031년까지 순산소 연소 포집(Oxy-Fuel Combustion Capture)은 18.21%의 연평균 성장률을 기록할 것으로 예상됩니다.
* 최종 사용자 산업별: 2025년 석유 및 가스 부문이 시장 규모의 69.05%를 차지했으며, 화학 부문은 2026년부터 2031년까지 25.12%의 연평균 성장률로 가장 빠르게 성장할 것으로 전망됩니다.
* 지역별: 북미가 2025년 매출 점유율 50.72%로 시장을 선도했으며, 유럽은 예측 기간 동안 26.05%의 가장 빠른 지역 연평균 성장률을 보일 것으로 예상됩니다.
글로벌 탄소 포집 및 저장 시장 동향 및 통찰력
성장 동력 (Drivers)
1. CO₂-EOR(이산화탄소-강화 석유 회수) 프로젝트 수요 증가 (+2.8% CAGR 영향, 북미 및 중동, 중기): CO₂-EOR은 포집된 탄소를 수익화하고 노후 유전의 생산량을 연장하는 이중 수익원을 창출합니다. 이는 초기 채택 단계에서 포집 허브를 수익 창출 자산으로 전환하며, 높은 초기 자본 투자를 정당화하는 데 기여합니다.
2. 탄소 가격제 및 배출권 거래제(ETS) 확대 (+3.8% CAGR 영향, 전 세계, EU 및 캘리포니아 주도, 장기): 유럽연합의 탄소 국경 조정 메커니즘(CBAM)과 캘리포니아의 배출권 거래제 확대는 탄소 저감의 경제적 가치를 높여, CCS를 규제 준수 및 비용 회피 수단으로 만듭니다. 자발적 탄소 시장의 성숙 또한 추가적인 수익화 경로를 제공합니다.
3. 국가별 넷제로 법규 강화 (+4.1% CAGR 영향, 전 세계, 선진국 집중, 장기): 2050년 넷제로 목표는 중배출 산업에 신뢰할 수 있는 탈탄소화 경로를 요구하며, 대부분의 전략에서 CCS가 명시적으로 언급됩니다. 영국, 독일 등의 정책 변화는 CCS를 선택적 기술에서 구조적 필수로 전환시키고 있습니다.
4. 저탄소 합성 연료 프로젝트 확대 (+1.9% CAGR 영향, 유럽 및 아시아 태평양, 중기): 항공 및 해운 산업은 전력화만으로는 기후 목표 달성이 어려워, 포집된 CO₂를 원료로 하는 Power-to-Liquids 및 e-메탄올과 같은 합성 연료에 주목하고 있습니다. 이는 포집 운영자에게 영구 저장보다 높은 가격 책정을 가능하게 하며, 순환 탄소 활용을 지원합니다.
5. 직접 공기 포집(DAC) 시설 구축 및 저장 필요성 (+1.5% CAGR 영향, 북미 및 북유럽, 장기): DAC 기술의 발전은 대기 중 CO₂를 직접 포집하여 저장하는 새로운 시장을 창출하며, 이는 장기적으로 CCS 시장의 성장을 견인할 것입니다.
제약 요인 (Restraints)
1. CCS 플랜트의 높은 CAPEX 및 OPEX (-3.5% CAGR 영향, 전 세계, 특히 개발도상국, 단기): 산업 규모 시설은 5억~8억 달러의 초기 투자가 필요하며, 이는 정책 불확실성이 높은 지역에서 자금 조달을 어렵게 합니다. 또한, 에너지 페널티로 인해 운영 비용이 증가하여 초기 채택 기업의 폭을 제한합니다.
2. 저렴한 재생에너지의 매력 증대 (-2.1% CAGR 영향, 전 세계, 재생에너지 자원 풍부 지역, 중기): 태양광 및 풍력 발전 비용이 화석 연료 발전보다 낮아지면서, 기존 석탄 발전소에 CCS를 추가하는 것의 매력이 감소하고 있습니다. 이는 CCS 기술 경쟁을 심화시키며, 재생에너지가 대체할 수 없는 공정 관련 배출량 저감에 CCS의 초점을 맞추도록 요구합니다.
3. 육상 CO₂ 파이프라인에 대한 대중의 반대 (-1.8% CAGR 영향, 북미 및 유럽 농촌 지역, 단기): 육상 CO₂ 파이프라인 건설에 대한 대중의 반대는 인프라 구축을 지연시키고 프로젝트 비용을 증가시키는 요인으로 작용합니다.
세그먼트 분석
기술별 분석: 전연소 포집의 지배력과 순산소 연소의 부상
2025년에는 정유 및 화학 단지에서 흔히 사용되는 증기-메탄 개질기 및 바이오매스 가스화기와 연계되는 전연소 포집(Pre-Combustion Capture)이 81.45%의 시장 점유율로 지배적이었습니다. 이 기술은 수십 년간의 운영 데이터와 신규 건설 시 낮은 추가 비용이라는 이점을 가집니다. 그러나 이 공정은 20-25%의 에너지 페널티를 부과하며 용매 재생에 많은 자본이 소요됩니다.
반면, 순산소 연소 포집(Oxy-Fuel Combustion Capture)은 2031년까지 18.21%의 연평균 성장률을 기록하며 빠르게 성장할 것으로 예상됩니다. 브레빅 시멘트 공장과 같은 프로젝트는 광범위한 배가스 분리 없이 공정 배출량을 포집하며, 순산소 연소는 연료를 순수한 산소에서 연소시켜 배출 가스를 거의 순수한 CO₂로 만들어 하류 압축을 단순화합니다. 모듈형 순산소 연소 장치의 도입과 개선된 공기 분리 경제성은 이 기술의 경쟁력을 강화하고 있습니다. 중공업이 최소한의 효율 손실로 심층적인 탄소 감축을 추구함에 따라, 순산소 연소의 시장 점유율은 빠르게 확대되어 전연소 포집의 오랜 선두 자리를 위협할 것으로 보입니다.
최종 사용자 산업별 분석: 화학 부문의 가속화
2025년에는 성숙한 CO₂-EOR 시스템과 광범위한 파이프라인 네트워크를 활용하는 석유 및 가스 기업이 탄소 포집 및 저장 시장 규모의 69.05%를 차지했습니다. 가스 처리 플랜트의 포집 장치는 즉각적인 CO₂ 공급량을 제공하며, 지질학적 지식은 저장 부지 선정에 속도를 더합니다.
그러나 화학 산업은 2031년까지 25.12%의 연평균 성장률로 가장 빠르게 성장할 것으로 전망됩니다. 암모니아 및 메탄올 생산자들이 탄소 강도 벤치마크를 충족하기 위해 블루 수소를 기존 흐름에 통합하고 있기 때문입니다. CF 인더스트리의 루이지애나 공장 사례는 45Q 세액 공제와 확보된 오프테이크 계약이 결합될 때 경쟁력 있는 경제성을 보여줍니다. 철강 및 시멘트 산업 또한 연료 전환만으로는 피할 수 없는 공정 배출량 때문에 CCS가 필수적입니다. 일일 400톤 CO₂ 규모의 모듈형 포집 시스템은 중소 규모 산업 시장을 개척하여 시장 기반을 확대하고, 소규모 화학, 유리, 석회 생산자들도 CCS 시장에 참여할 수 있도록 합니다.
지역별 분석
* 북미: 2025년 탄소 포집 및 저장 시장 점유율의 50.72%를 차지하며 선두를 달렸습니다. 이는 직접 공기 포집에 톤당 85달러, 점원 포집에 60달러를 제공하는 45Q 세액 공제와 같은 관대한 정책 지원 덕분입니다. 미국 걸프만 지역은 배출원, 파이프라인 회랑, 염수 대수층이 집중되어 있어 엑손모빌의 휴스턴 선박 운하 네트워크와 같은 허브 개념을 가능하게 합니다. 캐나다 또한 DAC 장비에 60%, 기타 포집 시스템에 50%의 투자 세액 공제를 제공하며 지역 성장을 보완합니다. 멕시코는 고갈된 해상 유전의 공유 저장 솔루션을 모색하며 국경 간 운송 파트너로 자리매김하고 있습니다.
* 유럽: 2026년부터 2031년까지 26.05%의 가장 빠른 연평균 성장률을 기록할 것으로 예상됩니다. 혁신 기금, EU ETS, 그리고 2025년 노던 라이츠에서 CO₂ 주입을 시작한 노르웨이의 선구적인 롱십(Longship) 프로젝트가 이를 뒷받침합니다. 독일의 CCS 법안 초안은 육상 저장 금지를 해제하고 북독일 분지의 잠재력을 열었으며, 네덜란드의 포르토스(Porthos) 허브 및 영국의 하이넷(HyNet), 티사이드(Teesside) 클러스터 개발이 진행 중입니다. 탄소 가격제, 국경 관세, 공공 보조금의 조합은 민간 투자를 가속화하여 유럽이 북미와의 격차를 줄일 것입니다.
* 아시아 태평양: 중국의 2060년 탄소 중립 서약과 2025년 최초의 순산소 연소 시멘트 시연을 통해 장기적인 성장 잠재력이 가장 큰 지역입니다. 일본은 호주와 액화 CO₂ 해상 운송 경로를 공동 개발하여 중공업 지역과 보나파르트 분지의 해상 저장소를 연결하고 있습니다. 인도네시아는 풍부한 심층 염수 대수층을 활용하여 2030년까지 15개의 CCS 프로젝트를 목표로 하고 있으며, 한국의 그린 뉴딜 또한 철강 및 석유화학 부문에 CCS 지출을 할당하고 있습니다. 그러나 이 지역은 파편화된 규제와 저렴한 자금 조달의 어려움으로 인해 2030년 이후에야 본격적인 성장이 가능할 수 있습니다.
경쟁 환경
탄소 포집 및 저장 시장은 중간 정도의 집중도를 보이며, 상위 5개 운영사(엑손모빌, SLB Capturi, 쉘, 에퀴노르, 토탈에너지스)가 설치된 포집 용량의 45% 이상을 차지하고 있습니다. 이들은 심층적인 자본 풀과 수직 통합된 프로젝트 포트폴리오를 활용하여 핵심 자산을 미래에 대비하고 지하 전문 지식을 수익화합니다. 아커 카본 캡처(Aker Carbon Capture), 카본 클린(Carbon Clean), 스반테(Svante)와 같은 기술 전문 기업들은 모듈화 및 톤당 비용 효율성을 기반으로 경쟁하며, 종종 EPC(설계·조달·시공) 기업과 협력하여 글로벌 프로젝트에 참여합니다. SLB와 아커 카본 캡처의 2025년 합작 투자사인 SLB Capturi의 설립은 R&D에서 효율적인 상업화로의 전환을 보여줍니다.
경쟁 강도는 일일 400톤 규모의 표준화된 장치와 같은 ‘화이트 스페이스’ 기회에 의해 더욱 형성되며, 이는 중소 규모 배출 기업을 위한 ‘플러그 앤 플레이’ 배포를 가능하게 합니다. 카본 클린의 CycloneCC는 기존 설계 대비 90%의 설치 공간 절감을 주장하며, 대형 흡수 장치를 설치할 공간이 부족한 시멘트, 유리, 철강 공장을 대상으로 합니다. 클라임웍스(Climeworks) 및 헤어룸(He어룸)과 같은 직접 공기 포집 전문 기업들은 음의 배출권 시장을 창출하여 배출 기업의 대차대조표에서 벗어나 수익원을 다각화하고 있습니다. 포집, 운송, 영구 저장 및 선택적 CO₂ 활용을 통합하는 기업들이 가격 결정력을 확보할 것으로 예상되며, 순수 장비 공급업체는 다양한 산업 가스에 걸쳐 내구성과 성능을 입증해야 시장 점유율을 유지할 수 있을 것입니다.
주요 산업 리더:
Occidental Petroleum Corporation, Exxon Mobil Corporation, Shell PLC, TotalEnergies, Equinor ASA 등이 있습니다.
최근 산업 동향:
* 2025년 7월: CF 인더스트리가 루이지애나 암모니아 시설에서 탄소 포집 작업을 시작하여, 미국 비료 산업 최초의 상업 규모 CCS 프로젝트가 되었습니다. 이 시설은 연간 50만 톤의 CO₂를 포집할 수 있으며, 화학 제조 분야에서 CCS 기술의 경제적 타당성을 입증했습니다.
* 2025년 5월: SLB Capturi는 노르웨이 브레빅 CCS 프로젝트에서 하이델베르크 머티리얼즈의 시멘트 공장에서 1,000톤의 CO₂를 포집하는 첫 작업을 완료했습니다. 이 시설은 시멘트 생산 현장에서 세계 최초의 산업 규모 탄소 포집 시설로, 고배출 산업 응용 분야에서 CCS 기술의 상업적 타당성을 보여주었습니다.
이 보고서는 전 세계 탄소 포집 및 저장(CCS) 시장에 대한 심층 분석을 제공합니다. CCS는 화석 연료를 사용하는 발전 및 시멘트, 철강, 화학 산업과 같은 산업 공정에서 발생하는 이산화탄소 배출량의 최대 90%를 포집하여 대기 중으로의 배출을 방지하는 핵심 기술입니다.
시장 개요 및 규모:
전 세계 CCS 시장은 2026년 31억 5천만 달러 규모에서 2031년에는 60억 5천만 달러에 이를 것으로 예상되며, 이는 상당한 성장세를 나타냅니다.
기술별 분석:
시장은 크게 연소 전 포집(Pre-combustion Capture), 연소 후 포집(Post-combustion Capture), 순산소 연소 포집(Oxy-fuel Combustion Capture) 기술로 세분화됩니다. 이 중 연소 전 포집 기술은 수소 및 가스화 공정과의 통합으로 인해 2025년 시장 점유율 81.45%를 차지하며 시장을 선도하고 있습니다.
최종 사용자 산업별 분석:
주요 최종 사용자 산업으로는 석유 및 가스, 석탄 및 바이오매스 발전소, 철강, 시멘트, 화학 산업이 있습니다. 특히 화학 부문은 2026년부터 2031년까지 연평균 25.12%의 가장 빠른 성장률을 기록할 것으로 예상됩니다.
지역별 분석:
보고서는 아시아 태평양(중국, 인도, 일본, 호주, 한국 등), 북미(미국, 캐나다, 멕시코), 유럽(독일, 영국, 프랑스, 노르웨이, 네덜란드, 러시아 등), 남미(브라질, 아르헨티나), 중동 및 아프리카(사우디아라비아, 남아프리카 등) 등 주요 지역의 12개국 시장 규모 및 예측을 다룹니다. 유럽은 EU ETS(배출권 거래제) 및 혁신 기금과 같은 강력한 정책 수단과 노르웨이의 Northern Lights와 같은 주요 프로젝트에 힘입어 2026년부터 2031년까지 26.05%의 가장 높은 지역별 연평균 성장률을 기록할 것으로 전망됩니다.
시장 동인:
CCS 시장의 성장을 견인하는 주요 동인으로는 CO₂를 활용한 석유 회수 증진(CO₂-EOR) 프로젝트에 대한 수요 증가, 탄소 가격 책정 및 배출권 거래제(ETS) 제도의 확대, 국가별 순배출 제로(Net-Zero) 법규의 강화, 저탄소 합성 연료 프로젝트의 규모 확대, 그리고 직접 공기 포집(DAC) 시설 구축에 따른 CO₂ 저장 필요성 증대가 있습니다.
시장 제약 요인:
반면, CCS 플랜트의 높은 초기 투자(CAPEX) 및 운영 비용(OPEX), 비용 효율성이 높아지는 재생에너지의 매력 증대, 그리고 육상 CO₂ 파이프라인 건설에 대한 대중의 반대 등은 시장 성장을 저해하는 주요 요인으로 작용하고 있습니다.
경쟁 환경 및 기회:
보고서는 시장 집중도, 주요 기업의 전략적 움직임, 시장 점유율 분석을 포함한 경쟁 환경을 상세히 다루며, Air Liquide, Aker Solutions, Exxon Mobil Corporation, MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD., Shell plc 등 주요 22개 기업의 프로필을 제공합니다. 또한, 시장의 미개척 영역과 충족되지 않은 요구 사항을 평가하여 미래 시장 기회와 전망을 제시합니다.
이 보고서는 CCS 시장의 전반적인 이해를 돕고, 기술, 산업, 지역별 세분화된 분석을 통해 시장 참여자들이 전략적 의사결정을 내리는 데 필요한 심층적인 정보를 제공합니다.
1. 서론
- 1.1 연구 가정 및 시장 정의
- 1.2 연구 범위
2. 연구 방법론
3. 요약
4. 시장 현황
- 4.1 시장 개요
- 4.2 시장 동인
- 4.2.1 CO₂-EOR 프로젝트에 대한 신흥 수요
- 4.2.2 탄소 가격 책정 및 ETS 제도 확대
- 4.2.3 더욱 엄격해진 국가별 넷제로 법안
- 4.2.4 저탄소 합성 연료 프로젝트의 확대
- 4.2.5 저장 시설이 필요한 직접 공기 포집(DAC) 구축
- 4.3 시장 제약
- 4.3.1 CCS 플랜트의 높은 CAPEX 및 OPEX
- 4.3.2 저렴한 재생 에너지의 매력 증대
- 4.3.3 육상 CO₂ 파이프라인에 대한 대중의 반대
- 4.4 가치 사슬 분석
- 4.5 포터의 5가지 경쟁 요인
- 4.5.1 공급업체의 교섭력
- 4.5.2 구매자의 교섭력
- 4.5.3 신규 진입자의 위협
- 4.5.4 대체재의 위협
- 4.5.5 경쟁 강도
5. 시장 규모 및 성장 예측 (가치)
- 5.1 기술별
- 5.1.1 연소 전 포집
- 5.1.2 연소 후 포집
- 5.1.3 순산소 연소 포집
- 5.2 최종 사용자 산업별
- 5.2.1 석유 및 가스
- 5.2.2 석탄 및 바이오매스 발전소
- 5.2.3 철강
- 5.2.4 시멘트
- 5.2.5 화학
- 5.3 지역별
- 5.3.1 아시아 태평양
- 5.3.1.1 중국
- 5.3.1.2 인도
- 5.3.1.3 일본
- 5.3.1.4 호주
- 5.3.1.5 대한민국
- 5.3.1.6 기타 아시아 태평양
- 5.3.2 북미
- 5.3.2.1 미국
- 5.3.2.2 캐나다
- 5.3.2.3 멕시코
- 5.3.3 유럽
- 5.3.3.1 독일
- 5.3.3.2 영국
- 5.3.3.3 프랑스
- 5.3.3.4 노르웨이
- 5.3.3.5 네덜란드
- 5.3.3.6 러시아
- 5.3.3.7 기타 유럽
- 5.3.4 남미
- 5.3.4.1 브라질
- 5.3.4.2 아르헨티나
- 5.3.4.3 기타 남미
- 5.3.5 중동 및 아프리카
- 5.3.5.1 사우디아라비아
- 5.3.5.2 남아프리카
- 5.3.5.3 기타 중동 및 아프리카
6. 경쟁 환경
- 6.1 시장 집중도
- 6.2 전략적 움직임
- 6.3 시장 점유율(%)/순위 분석
- 6.4 기업 프로필 (글로벌 개요, 시장 개요, 핵심 부문, 재무 정보(사용 가능한 경우), 전략 정보, 주요 기업의 시장 순위/점유율, 제품 및 서비스, 최근 개발 사항 포함)
- 6.4.1 Air Liquide
- 6.4.2 Aker Solutions
- 6.4.3 Baker Hughes
- 6.4.4 Carbon Clean
- 6.4.5 CF Industries Holdings, Inc.
- 6.4.6 Climeworks
- 6.4.7 Dakota Gasification Company
- 6.4.8 ENEOS Xplora Inc.
- 6.4.9 Equinor ASA
- 6.4.10 Exxon Mobil Corporation
- 6.4.11 Fluor Corporation
- 6.4.12 General Electric Company
- 6.4.13 Halliburton
- 6.4.14 Honeywell International LLC
- 6.4.15 Linde plc
- 6.4.16 MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD.
- 6.4.17 Occidental Petroleum Corporation
- 6.4.18 Shell plc
- 6.4.19 Siemens Energy
- 6.4.20 SLB Capturi
- 6.4.21 Svante Technologies Inc
- 6.4.22 TotalEnergies
7. 시장 기회 및 미래 전망
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탄소 포집 및 저장(Carbon Capture and Storage, CCS)은 기후 변화 완화를 위한 핵심적인 온실가스 감축 기술로서, 대규모 산업 시설이나 발전소에서 발생하는 이산화탄소(CO2)를 대기 중으로 배출되기 전에 포집하여 안전하게 지하 깊은 곳에 영구적으로 저장하거나 유용하게 활용하는 일련의 과정을 의미합니다. 이는 지구 온난화의 주범인 CO2의 대기 중 농도를 직접적으로 줄이는 데 기여하며, 특히 화석 연료 기반의 산업에서 탄소 중립 목표를 달성하기 위한 필수적인 수단으로 주목받고 있습니다.
탄소 포집 기술은 크게 세 가지 주요 방식으로 분류됩니다. 첫째, 연소 후 포집(Post-combustion capture)은 화석 연료 연소 후 발생하는 배기가스에서 CO2를 분리하는 방식으로, 현재 가장 상용화된 기술이며 주로 아민계 흡수제를 활용합니다. 둘째, 연소 전 포집(Pre-combustion capture)은 연료를 연소하기 전에 가스화하여 수소와 CO2로 분리한 후, 수소는 연료로 사용하고 고농도의 CO2를 포집하는 방식입니다. 셋째, 순산소 연소(Oxy-fuel combustion)는 공기 대신 순산소를 사용하여 연료를 연소함으로써 고농도의 CO2 배기가스를 생성하여 포집 효율을 높이는 방법입니다. 이 외에도 대기 중의 CO2를 직접 포집하는 직접 공기 포집(Direct Air Capture, DAC) 기술 또한 미래 기술로 활발히 연구되고 있습니다. 포집된 CO2는 압축 및 액화 과정을 거쳐 운송됩니다.
포집된 CO2의 저장 방식은 주로 지하 지질 저장(Geological storage)을 활용합니다. 이는 고갈된 유가스전, 염수 대수층, 미연탄층 등 지하 깊은 곳의 안정적인 지층에 CO2를 주입하여 영구적으로 가두는 방식입니다. 특히 염수 대수층은 가장 큰 저장 용량 잠재력을 가지고 있으며, 고갈된 유가스전은 기존의 석유 및 가스 시추 인프라를 활용할 수 있다는 장점이 있습니다. 미연탄층의 경우 CO2 흡착을 통해 메탄을 회수하는 강화 석탄층 메탄 회수(ECBM)와 연계될 수 있습니다. 과거에는 해양 저장도 고려되었으나, 환경 영향에 대한 우려로 현재는 거의 추진되지 않고 있습니다. 또한, CO2를 광물과 반응시켜 안정적인 탄산염 광물로 전환하는 광물 탄산화(Mineral carbonation) 기술도 장기적인 저장 방안으로 연구되고 있습니다.
CCS 기술은 다양한 산업 분야에서 활용됩니다. 주로 석탄 및 가스 발전소에서 대규모 CO2 배출을 저감하는 데 적용되며, 철강, 시멘트, 화학, 정유 등 CO2 다량 배출 산업 공정에서도 온실가스 감축을 위한 핵심 수단으로 사용됩니다. 또한, 천연가스 개질을 통해 수소를 생산하는 과정에서 발생하는 CO2를 포집 및 저장하여 '블루 수소'를 생산하는 데 필수적인 역할을 합니다. 포집된 CO2는 단순히 저장하는 것을 넘어, 화학 제품, 합성 연료, 건축 자재 등으로 전환하여 활용하는 탄소 활용(Carbon Capture Utilization, CCU) 기술과 연계되어 경제적 가치를 창출하기도 합니다. 특히, 유전의 원유 회수율을 높이는 강화 석유 회수(Enhanced Oil Recovery, EOR)에 CO2를 주입하는 방식은 CO2 저장과 경제성 확보를 동시에 추구하는 대표적인 활용 사례입니다.
CCS와 관련된 기술로는 포집된 CO2를 활용하는 CCU 기술 외에도 여러 분야가 있습니다. CO2 저장소의 안전성을 확보하고 CO2의 거동을 모니터링하기 위한 지하 지질 탐사 및 모니터링 기술(지진파 탐사, 중력 측정, 위성 모니터링 등)이 중요합니다. 또한, 포집된 CO2를 저장소까지 안전하고 효율적으로 운송하기 위한 파이프라인 및 운송 기술, 그리고 CCS 시설의 효율적인 운영과 안전 관리를 위한 디지털 트윈 및 인공지능(AI) 기술도 핵심적인 관련 기술로 발전하고 있습니다. 블루 수소 생산과 같은 저탄소 에너지 생산 기술과의 연계도 중요합니다.
현재 CCS 시장은 기후 변화 대응 압력과 각국의 탄소 중립 목표 달성을 위한 필수 기술로 인식되며 빠르게 성장하고 있습니다. 파리 협정 등 국제적인 온실가스 감축 목표와 탄소세, 배출권 거래제(ETS)와 같은 탄소 가격 메커니즘의 강화는 CCS 기술 투자에 강력한 유인으로 작용하고 있습니다. 정부의 R&D 지원 및 인센티브 제공 또한 시장 확대를 견인하고 있습니다. 북미, 유럽, 아시아 등 전 세계적으로 대규모 CCS 프로젝트가 활발히 추진되고 있으며, 일부 기술은 상용화 단계에 도달했습니다. 그러나 높은 초기 투자 비용, 대규모 인프라 구축의 필요성, 적합한 저장소 확보의 어려움, 그리고 대중 수용성 확보는 여전히 시장 확대를 위한 주요 도전 과제로 남아 있습니다.
미래 CCS 기술은 지속적인 기술 발전과 비용 절감을 통해 더욱 경제적이고 효율적인 솔루션으로 진화할 것입니다. 흡수제, 분리막 등 포집 효율을 높이고 에너지 소비를 줄이는 신기술 개발이 가속화될 것이며, 모듈화 및 표준화를 통해 건설 비용과 시간을 단축할 것입니다. 전 세계적으로 CCS 프로젝트의 수가 급증하며 특히 철강, 시멘트 등 산업 부문에서의 적용이 확대될 전망입니다. 포집된 CO2를 단순 저장하는 것을 넘어 고부가가치 제품으로 전환하는 CCU 기술과의 연계를 통해 경제성을 확보하고 새로운 산업 생태계를 창출하는 시너지가 더욱 강화될 것입니다. 또한, 국가 간 CO2 운송 및 저장 인프라 구축을 위한 국제 협력의 중요성이 증대될 것이며, 저장소의 장기적인 안전성 확보와 환경 영향에 대한 면밀한 평가 및 모니터링 기술도 더욱 발전할 것입니다. 각국 정부의 탄소 중립 목표 달성을 위한 CCS 기술에 대한 정책적 지원과 투자는 지속적으로 확대될 것으로 예상되며, 이는 CCS가 미래 저탄소 사회로의 전환에 있어 핵심적인 역할을 수행할 것임을 시사합니다.