기술 ‘태양광→열’ 전환 혁신적 박막소재 개발 "눈길"

캐나다 INRS 연구팀, 플라스마 기술로 초박막 포토서멀 소재 개발– 전기 없이 햇빛만으로 수처리·탈염 기능…역삼투 방식 대안 주목– 스마트 윈도우·그린수소·지속가능 연료 생산에 응용 기대 자료: 넷제로뉴스+Scientific Report [넷제로뉴스] 태양광을 열로 바꾸는 고효율 박막소재가 개발됐습니다. 이 소재는 수처리, 스마트 창호, 그린수소 생산 등 넷제로 전환에 폭넓게 활용될 수 있어 눈길을 끌고 있습니다. 캐나다 국립과학연구소(INRS) 연구팀은 특정 티타늄 옥사이드 계열(Ti₄O₇)의 박막(thin film)을 플라스마 증착 방식으로 구현해, 기존 소재의 물리·화학적 한계를 뛰어넘는 고효율 태양열 변환 기능을 확보했다고 밝혔습니다. 이 소재는 ‘마그넬리 상(Magnéli phase)’으로 불리는 산소 결핍형 티타늄 옥사이드 구조로, 높은 전기전도성과 화학적 안정성을 지닙니다. Magnéli 상은 일반적인 산화티탄보다 더 복잡한 결정 구조를 가지고 있어, 전기화학적 응용에 적합한 특성을 가지고 있습니다. 기존의 열환원법으로는 Ti₄O₇를 주로 분말 형태로 합성해왔으나, 이 방식은 순수한 단일 상을 얻기 어렵고, 나노구조나 조성 제어에도 한계가 있었습니다. 박사과정생인 루익 피숑(Loick Pichon)은 “기존 방법으로는 혼합상이 생성되기 쉬워 전기전도성이 저하되고, 활용 가능한 형태도 소형 펠릿에 국한된다”고 설명했습니다. 이에 대해 연구팀은 자기장 스퍼터링(magnetron sputtering)이라는 박막 증착 기술을 활용해 수백 나노미터 두께의 Ti₄O₇ 박막을 다양한 기판 위에 균일하게 입히는 데 성공했습니다. 자기장 스퍼터링은 플라스마를 이용해 고체 원자를 증착하는 방식으로, 반도체 산업에서도 널리 사용되는 정밀 공정 기술입니다. 연구를 이끈 마이 알리 엘카카니(My Ali El Khakani) 교수는 “실리콘 웨이퍼, 금속 판, 유리판 등 다양한 재질의 넓은 면적에 박막을 형성할 수 있어, 적용 범위가 획기적으로 확장된다”며, “박막이 증착된 기판은 기존의 표면 물성이 완전히 바뀌어, 새로운 기능성 소재로 전환된다”고 밝혔습니다. ◇그림 6. (a) 다양한 Ts에서 증착된 Ti4O7 필름의 온도 프로파일(태양광 시뮬레이터에 900초 동안 조명을 켠 후 종료). 일사량에 따라 샘플이 도달한 최대 온도(Tmax)는 하늘색 상자에 표시되어 있습니다. (b) 다양한 경과 시간(t = 0~900초)에서 촬영한, Ts = 500°C에서 코팅된 Ti4O7/Ti 샘플의 열 이미지; 샘플의 실제 크기는 1ʹ x 1ʹ입니다. (c) Ti4O7 필름의 외부 광열 변환 효율(ηext)을 Ts에 따른 함수로 나타낸 값입니다.자료: INRS 이러한 박막은 특히 별도의 외부 전력 없이, 태양광만으로 수처리와 탈염을 수행할 수 있어 전통적인 역삼투압(reverse osmosis) 방식의 대안으로 주목받고 있습니다. 엘카카니 교수는 “햇빛만으로 작동하는 수처리 기술은 외딴 지역이나 비전력 환경에 큰 도움이 될 수 있다”고 설명했습니다. INRS 측은 “Ti₄O₇ 박막은 부식 저항성과 전도성이 우수해, 난분해성 오염물 제거용 고성능 전극(anode) 제조에도 유리하다”며, “수처리 외에도 그린수소(H₂) 및 그린암모니아(NH₃) 생산 공정에 응용할 수 있다”고 밝혔습니다. 뿐만 아니라, 이 소재의 포토서멀 특성을 활용해 ‘스마트 히팅 윈도우(smart heating window)’ 등 건물 에너지 효율화 분야에도 적용이 가능합니다. 광열변환(photothermal conversion)은 빛 에너지를 직접 열 에너지로 바꾸는 현상으로, 난방비 절감과 에너지 효율 극대화에 기여할 수 있는 핵심 기술입니다. 이번 연구의 또 다른 의미는, Ti₄O₇ 박막의 광흡수율과 열변환 효율 간의 상관관계를 과학적으로 정립한 데 있습니다. 피숑 연구원은 “광학 특성과 변환 효율 사이의 정량적 관계를 처음으로 규명함으로써, 이 소재의 설계 및 응용에 과학적 기반을 제공했다”고 평가했습니다. 해당 연구는 고기능성 소재 분야 권위지인 Advanced Functional Materials에 게재되었으며, 향후 넷제로 전환을 위한 건축, 수처리, 연료 생산 기술에 실질적인 대안으로 작용할 것으로 기대됩니다. [NZ뉴스/숏콤] 태양광을 열로 바꾸는 이 신소재는 전력망에 의존하지 않는 수처리 및 스마트 창호 기술로 이어질 수 있어 주목됩니다. 한국 내 농촌 수질개선이나 에너지 자립형 건축 기술로 적용이 될 수도 있어 주목됩니다. 자료: Scientific Report ■ 결론 우리는 다양한 기판에 Ti4O7 박막 코팅을 증착하기 위한 마그네트론 스퍼터링 공정을 성공적으로 개발했습니다. 기판 온도를 25°C에서 650°C까지 체계적으로 변화시킴으로써 고밀도로 밀집되고 균일한 원주 형태를 가진 고결정화 Ti4O7 상 필름을 생성하는 최적의 Ts를 500°C에서 확인할 수 있었습니다. 최적의 Ts = 500°C에서 Ti4O7 결정체 크기는 최대 크기인 20nm에 도달했을 뿐만 아니라 Ti4O7 필름은 가장 높은 전기 전도도(~ 740 S/cm)를 나타냈습니다. 더 높은 Ts(≥ 500°C)에서 Ti4O7 필름의 전기 전도도는 떨어지기 시작하여 Ts = 650°C에서 마그네리-Ti4O7에서 루틸-TiO2로 점진적인 상전이로 인해 ~ 60 S/cm에 도달합니다. 반면, Ti4O7 필름의 광 흡수 능력(즉, IAbs)은 Ts에 매우 민감한 것으로 나타났으며 450-500°C 범위의 Ts에서 최대에 도달합니다. 이러한 강력한 빛 흡수는 효율적으로 열로 변환되는 것으로 나타났습니다. 실제로 최적의 Ts인 450-500°C에서 증착된 Ti4O7 필름은 약 74%의 높은 외부 광열 변환 효율을 나타냈습니다. 이는 Ti4O7 코팅이 더 많은 열을 방출하는 Ti 기판 위에 증착된다는 사실을 고려할 때 뛰어난 성능입니다. 흥미롭게도, 우리의 결과는 ηext와 IAbs의 Ts 의존성이 놀랍도록 유사하다는 것을 밝혀냈습니다. 이를 통해 처음으로 Ti4O7 필름의 광열 변환 효율과 통합 광학 흡광도 사이의 선형 상관관계를 확립할 수 있었습니다. 이 기본적인 관계는 고효율 태양열 변환 장치의 설계 및 최적화를 향한 비교적 간단한 경로를 설정합니다. 따라서 예를 들어 표면적을 늘리는 등의 방법으로 Ti4O7의 광 흡수를 간단히 증가(~20%)시킴으로써 최대 95%의 ηext 값을 달성할 수 있을 것으로 예상됩니다. 마지막으로, 스퍼터링은 대면적 코팅과 처리량을 위해 산업계에서 잘 구현된 기술이기 때문에 이 연구는 지속 가능한 물 난방, 에너지 저장 또는 담수화를 위한 실제 광열 장치에 스퍼터링-Ti4O7 코팅을 통합할 수 있는 길을 열어주었습니다.

넷제로뉴스 2025.04.13

기술 “AI로 온실가스 10% 감축 가능하다”

구글, EU 넷제로·경쟁력 동시 달성 로드맵 제시▶ 생성형 AI, EU 경제에 1.2조 유로 기여 전망…건물 에너지 효율 최대 40% 향상▶ 데이터·인프라·정책 3대 접근전략 제시…EU AI 기후거버넌스 방향 구체화 자료: 구글 [넷제로뉴스] 구글이 유럽연합(EU)의 2050 넷제로 목표 달성과 산업 경쟁력 강화를 동시에 실현할 수 있는 전략으로 ‘인공지능(AI)’ 기술 활용을 제안했습니다.  구글은 8일(현지시간) 공개한 정책 보고서 ‘유럽 기후목표를 위한 AI의 기회(The AI Opportunity for Europe’s Climate Goals)’를 통해 AI 기술이 유럽의 기후 목표 달성과 경제성장을 동시에 이끄는 핵심 수단이 될 수 있다고 강조했습니다. 이 보고서는 “AI 기술이 2030년까지 전 세계 온실가스(GHG) 배출량의 5~10%를 줄이는 데 기여할 수 있으며, 이는 EU 전체 연간 배출량에 해당하는 규모”라고 제시했습니다. 특히 생성형 인공지능(Generative AI)은 향후 10년간 유럽 경제에 최대 1조 2천억 유로(한화 약 1,740조 원)의 경제적 가치를 더할 수 있다는 분석도 포함됐습니다. 구글은 실증 사례도 제시했습니다. 보고서는 ‘디지털 탈탄소화(Digital Decarbonisation)’ 연구를 인용해, AI 기술을 효과적으로 도입할 경우 대형 건물의 에너지 소비를 20~40%까지 절감할 수 있다고 밝혔습니다. 이는 산업, 운송, 농업, 건축 등 주요 탄소 배출 부문에서의 AI 적용이 유럽의 탄소중립 로드맵에 실질적 효과를 낼 수 있음을 입증한 것입니다. 구글은 이 같은 기회를 실현하기 위해 EU 정책결정자들에게 다음의 3대 전략적 접근법을 제안했습니다. ▶ Enable (기반 조성) AI 솔루션이 효과적으로 작동하기 위해선 고품질 학습 데이터와 기술 인프라, 인재 양성 기반이 필수적입니다. 보고서는 EU가 AI 기반 기후기술 생태계를 활성화하기 위해 공공 데이터 접근성을 높이고, 디지털 인프라에 대한 투자를 확대하며, AI 인재 육성에 적극 나서야 한다고 강조했습니다. ▶ Deploy (도입 확대) AI 기술의 실질적 도입을 위해서는 공공-민간 협력이 핵심입니다. 보고서는 EU 각국이 AI를 활용해 공유된 환경목표 진척도 측정, 자연재해 대응, 부문별 로드맵 설계 등 분야별 적용사례를 확대해야 한다고 제안했습니다. 특히 에너지, 산업, 교통, 농업 등 탄소배출이 높은 주요 산업군에서 AI 솔루션이 실질적 성과를 낼 수 있다고 강조했습니다. ▶ Guide (책임 있는 정책 유도) AI 기술과 관련 인프라의 지속가능한 구현을 위해선 정부의 정책적 역할이 중요합니다. 보고서는 데이터센터 탈탄소화, 에너지시장 개혁, AI 투명성 확보 등 AI 기술의 환경적 책임성과 신뢰성 확보를 위한 정책 방향도 함께 제시했습니다. 구글은 이번 정책 로드맵을 통해 AI 기술이 단순한 도구를 넘어, ▲유럽의 기후 복원력(resilience), ▲산업경쟁력(competitiveness), ▲에너지 안보(security)에 이르는 핵심 자산이 될 수 있음을 강조했습니다.  보고서는 "유럽이 AI를 기반으로 넷제로 전환에 성공하기 위해선 더 나은 데이터 접근성, 인프라 확충, 기술 인재 확보, 책임 있는 AI 운영방식이 유기적으로 작동해야 한다"고 결론지었습니다. [NZ뉴스/숏콤] AI는 기후위기 대응의 실질적인 열쇠로 부상하고 있으며, 유럽의 전략은 기술과 정책을 동시에 움직이는 모범 사례입니다. 국내도 AI 기반 탈탄소 전략을 체계화하고, ESG·에너지 산업과 연계된 AI 정책·규제 설계가 시급합니다.   ■ 요약  인공지능(AI) 도구는 유럽의 경쟁력 있고 번영하며 지속 가능한 미래를 만드는 데 도움이 될 수 있습니다. 연구에 따르면 2030년까지 전 세계 온실가스 배출량의 5~10%(유럽연합의 연간 총 배출량에 해당)를 완화하는 데 AI가 도움이 될 수 있으며, AI 발전만으로도 10년 동안 유럽 경제에 1조 2,000억 유로를 추가하고 연간 생산성을 최대 1.4%2까지 높일 수 있을 것으로 예상됩니다.  EU의 2024~2029년 계획에 따라 AI 도입을 가속화하면 2050년 기후 중립 목표를 빠르게 달성하는 동시에 새로운 전략 의제의 핵심 우선순위인 경쟁력, 복원력, 보안을 강화하는 데 핵심적인 역할을 할 수 있습니다.  Google은 유럽 전역에 7개의 데이터센터와 12개의 클라우드 리전을 운영하고 있으며, 3.7기가와트 이상의 청정 에너지 발전 용량을 구매하는 계약을 체결했습니다. 또한 2030년까지 운영 및 가치 사슬 전반에 걸쳐 탄소 배출 제로를 달성한다는 대담한 목표를 추구하고 있으며, 이를 위해 운영 중인 모든 그리드에서 매일 24시간 연중무휴 무탄소 에너지(CFE)로 운영한다는 목표를 추진하고 있습니다. 이 보고서는 Google의 EU AI 기회 아젠다(2024)와 AI를 통한 기후 행동 가속화(2023)에 관한 BCG-구글 공동 보고서를 기반으로 유럽 지도자들이 EU의 기후 및 경쟁력 목표를 달성하기 위해 AI를 활용할 수 있는 잠재적 조치를 제시합니다. 이러한 조치에는 세 가지 핵심 요소가 포함됩니다. 1. Enable AI for Climate 정책 입안자들은 고품질 데이터 활용, 기술 인프라 투자, 인재 양성 등 EU의 기후 목표를 달성하기 위해 AI를 활용할 수 있는 중요한 토대를 마련할 수 있습니다. 2. Deploy AI for Climate 정책 입안자들은 AI를 사용하여 공공 부문의 기후 및 사회적 우선순위를 정의하고 이를 이행할 수 있으며, 민간 부문에서도 같은 방식으로 AI 솔루션을 도입하도록 장려할 수 있습니다. 3. Guide AI for Climate 정책 입안자들은 전력 시장을 발전시키고 인프라 탈탄소화 및 AI 투명성을 촉진함으로써 지속 가능한 AI 배포를 유도할 수 있습니다. ■ AI 활성화  산업 및 공공 부문 전반에 걸쳐 기후 행동을 가속화할 수 있는 AI 솔루션의 채택을 달성하기 위해 EU 정책 입안자들은 먼저 다음 사항에 초점을 맞춘 AI 솔루션의 일반적인 활용을 촉진하는 근본적인 지원 프레임워크를 구축해야 합니다. 1. 기술 인프라에 대한 접근성과 경제성 확보 물리적 세계를 분석하고 해석하는 기술은 AI 솔루션을 구동하는 디지털 입력을 생성하는 데 필수적이며, 데이터 센터와 네트워크 케이블과 같은 컴퓨팅 및 연결 인프라는 디지털 솔루션이 구축되는 물리적 근간입니다. 기후 관련 데이터의 디지털화를 촉진하기 위해 EU는 배출 집약적인 부문에서 사용하기 위한 스마트 계량기 및 드론과 같은 데이터 수집 장치에 대한 자금 지원을 개선할 수 있습니다. 인공지능 기후 솔루션을 위한 디지털 인프라의 가용성을 확대하기 위해 EU는 중소기업이 초고속 광대역 서비스에 액세스할 수 있도록 재정 지원을 제공하는 바우처 제도와 EU 회원국의 초고속 연결성 활용을 높이기 위한 섬유 산업 표준과 같은 목표 조치를 채택할 수 있습니다. 또한 전력망 인프라를 개선하고 데이터 센터 개발에 유리한 환경을 조성하기 위한 계획을 수립할 수 있습니다. 2. 기후 관련 부문에서 고품질 데이터 세트의 가용성 증가 AI 솔루션이 효과를 발휘하려면 데이터 입력에 의존해야 합니다. 불완전하거나, 사용할 수 없거나, 파편화되거나, 상호 운용성이 부족한 데이터 세트는 이러한 정보 소스를 필요로 하는 AI 솔루션의 개발을 저해할 수 있습니다. EU는 교통, 전기, 산업, 농업과 같은 기후 관련 부문에서 기기의 상호운용성을 장려하는 조치를 채택하는 동시에 개인정보 보호와 사이버 보안을 고려함으로써 이 문제를 해결할 수 있습니다. 또한, EU는 유럽 데이터 거버넌스 위원회를 활용하여 국가 주택 재고의 에너지 라벨이나 지방 당국이 수집한 주차 수요와 같은 기후 관련 데이터 세트의 공개를 촉진하여 AI 제공업체가 이러한 공공 데이터를 사용하여 기후 대응 솔루션을 구축할 수 있도록 지원할 수 있습니다. 3. 인식 함양 및 전문성 구축 풍부한 데이터와 인프라는 EU의 지속가능성 목표를 달성하기 위해 AI 솔루션을 구축, 배포, 해석, 적용할 수 있는 인재 없이는 무의미할 것입니다. EU는 공무원을 위한 전문 교육 프로그램(예: 기후 회복력 있는 공공 인프라 계획을 위한 AI 솔루션 교육)을 개발하여 공공 부문에서 AI 기술 개발을 촉진할 수 있습니다(AI4GOV와 유사). 민간 부문의 경우, 유럽 청정 경제 기술 아카데미와 같이 AI와 지속가능성을 통합하는 업스킬링 및 재교육 프로그램에서 에너지, 농업, 운송 등 주요 기후 관련 부문에 초점을 맞춘 학습과 AI 기술을 혼합한 교육 프로그램을 제공할 수 있습니다. ■ AI 도입 정책 입안자들은 또한 EU의 기후 목표를 지원하는 솔루션의 도입을 장려하는 데 집중할 수 있습니다. 완화 및 적응을 위해 공공 서비스의 계획 및 운영에 AI를 통합하고, 특히 AI 기반 배출량 감축 잠재력이 가장 큰 에너지, 산업, 운송, 농업 등 4개 부문에서 민간 부문의 배포 장벽을 완화하는 것을 지원할 수 있습니다. 1. 공공 부문의 기후 우선순위 정의 및 이행 EU와 회원국은 AI의 힘을 활용하여 환경 변화를 측정하고 환경 목표를 향한 진행 상황을 추적할 수 있습니다. 또한, 곧 발표될 EU 기후 적응 계획은 시민 보호 당국이 식품 위험 관리 및 기타 형태의 위기 대응을 위해 디지털 기술을 활용할 수 있도록 권한을 부여하는 EU 전략을 수립할 수 있는 기회입니다.  2. 민간 부문의 AI 솔루션 도입 장려 EU는 민간 부문의 AI 솔루션 도입을 가속화하여 탈탄소화를 달성하는 동시에 4대 핵심 부문의 경쟁력을 강화할 수 있습니다. A. 에너지 부문에서 유럽 전력망 운영을 감독하는 기관은 전력망 혼잡 관리를 위한 지침에 AI 솔루션 사용을 포함시킬 수 있습니다. 위원회는 곧 발표될 에너지 부문의 디지털화 및 AI 전략 로드맵을 활용하여 분산 에너지 자원과 배터리 스토리지를 통합하고 수요 예측을 개선하며 수요 대응 조치를 활성화하기 위해 AI의 사용을 장려할 수 있습니다. 위원회는 건물의 에너지 성능 지침의 조항을 충족하기 위해 AI를 완전히 활용하기 위한 권장 사항을 개발할 수 있습니다. B. 산업 탈탄소화를 가속화하기 위해 유럽위원회와 회원국은 청정 산업 거래의 맥락에서 산업 공정 탈탄소화를 위한 AI 애플리케이션에 초점을 맞춘 R&D 이니셔티브의 우선순위를 정하고, 산업 애플리케이션을 위한 AI 기술의 실험과 혁신을 장려하기 위해 규제 샌드박스를 구축하는 것을 고려할 수 있습니다. C. 교통 부문에서 유럽위원회는 R&D 촉진, AI 기반 기술에 대한 투자 장려, 인력 숙련도 향상 지원 이니셔티브를 포함하여 교통 부문에 AI를 통합하기 위한 전략과 일정을 설명할 수 있는 새로운 교통용 AI 로드맵을 수립할 수 있습니다. 항공 부문에서는 유럽위원회가 국제민간항공기구(ICAO)와 협력하여 글로벌 차원에서 포괄적인 비행운 모니터링을 위한 공통 지침을 개발할 수 있습니다. D. 농업 부문은 작물 모니터링, 해충 방제, 수확 로봇, 식품 유통, 재고 관리 및 유통기한 모니터링, 일기 예보, 폐기물 감소 등을 위한 AI 기반 솔루션을 개발하고 배포할 수 있는 R&D를 지원하는 전용 자금 흐름의 혜택을 누릴 수 있습니다. ■ AI 가이드 정책 입안자들은 두 가지 주요 영역에 집중함으로써 AI의 유익한 영향을 강화하는 동시에 잠재적인 위험을 완화하기 위해 지속 가능하고 책임감 있는 AI 기반 솔루션 및 인프라 배포를 유도할 수 있습니다.  1. 데이터센터의 탈탄소화 및 AI 투명성 구현 탈탄소화를 장려하고 지원하기 위해 곧 도입될 데이터센터에 대한 EU의 지속가능성 등급 제도는 시간별, 지역별 무탄소 에너지 매칭 채택 등 지속가능성 모범 사례에 인센티브를 제공할 수 있습니다. 또한 EU는 데이터센터의 운영 제약을 수용하는 전력 수요 대응 프레임워크를 개발하고, 데이터센터가 기술적으로나 경제적으로 가능한 경우 폐열을 회수하고 활용하도록 장려하기 위해 허가 절차를 간소화할 수 있습니다. AI 모델의 에너지 영향을 정확하게 측정하기 위해서는 방법론과 표준을 개발하는 것도 중요합니다. 2. 탄소 없는 에너지의 성장을 위한 전력 시장 메커니즘의 진화 청정 산업 거래 및 전기화 행동 계획은 유럽의 에너지 시스템을 더욱 탈탄소화할 수 있는 모멘텀을 제공하여 회원국 전반에 걸쳐 탄소 없는 전기의 배치를 지원할 수 있습니다. 전력 시장 설계에 따른 전력 시장 메커니즘을 업데이트하여 첨단 지열, 장기 에너지 저장, 차세대 원자력 등 보다 확고하고 유연한 무탄소 자원의 개발을 장려할 수 있습니다. 또한 허가 절차를 간소화하고 조달을 장려함으로써 차세대 청정 에너지 기술에 대한 투자를 촉진하는 것도 중요합니다. 마지막으로, 전력 시장 설계는 연중무휴 무탄소 전력 구매 계약과 세분화된 원산지 보증과 같은 시장 수단을 통해 생산된 무탄소 전기를 시간 단위로 수요와 매칭할 수 있도록 해야 합니다.  Google은 EU와 협력하여 AI가 제공하는 기회를 최대한 활용하고 EU가 약속한 친환경 및 디지털 전환을 실현할 수 있기를 기대합니다. ■ 결론 EU에서 AI 기반 탈탄소화를 활성화하고 배포하는 것은 경쟁력과 번영을 촉진할 수 있는 상당한 잠재력을 가지고 있습니다. 그동안 많은 진전이 있었지만, EU가 야심찬 기후 목표를 달성하려면 배출량 감축 속도를 크게 높여야 합니다. AI는 더 나은 예측을 가능하게 하고, 정책 결정에 정보를 제공하며, 복잡한 시스템을 최적화함으로써 기후 변화 완화 및 적응에 대한 EU의 접근 방식을 혁신적으로 변화시킬 수 있습니다.  EU의 디지털 10년 목표, 유럽 그린 딜, 청정 산업 협약은 AI를 활용하여 EU의 경쟁력과 기후 목표를 달성할 수 있는 기반을 제공합니다. 이러한 이니셔티브를 연계함으로써 디지털 혁신과 환경 지속 가능성 사이에 강력한 시너지 효과를 창출할 수 있습니다. 2024~2029년 EU의 의무에 따라 AI 도입을 가속화하면 EU의 기후 중립 목표를 달성하는 데 핵심적인 역할을 할 수 있으며, 이를 통해 EU의 새로운 전략 의제에 명시된 경쟁력, 복원력, 보안과 같은 다른 우선순위 문제도 해결할 수 있습니다. 새로운 표준, 목표 지원 조치, 개선된 인센티브, 새로운 협업 프레임워크의 개발을 통해 EU는 이 혁신적인 기술의 이점을 활용하여 사회적 목표를 달성할 수 있습니다. Google은 책임감 있는 혁신을 위해 AI의 힘을 활용하기 위해 유럽 전역의 이해관계자들과 협력하는 데 전념하고 있습니다. 함께 협력하면 AI의 잠재력을 최대한 발휘하여 EU가 기후 목표를 해결하고 보다 지속 가능하고 안전한 미래를 만들 수 있습니다. 지금이 바로 행동에 나서야 할 때이며, AI는 이러한 도전에 대응하는 주요 도구가 될 것입니다.

넷제로뉴스 2025.04.10

정책 ‘판 깔렸다’ CCUS 기술개발 더욱 탄력 받는다

CCUS 법 시행으로 기술개발 속도 빨라질 듯'CCU 기술혁신 로드맵' 따라 국책과제들 추진경제성 높이는 정책 수립 속도 높여야   CCUS법 시행으로 국내 CCUS 기술 개발 속도가 더욱 붙을 것으로 보인다. 이산화탄소 포집·활용·저장(CCUS)은 포집한 이산화탄소를 저장해 환경에 영향을 주지 못하게 하는 CCS(Carbon Capture & Storage)와 이를 유용한 자원으로 활용하는 CCU(Carbon Capture & utilization)를 합친 기술이다.과거엔 석유, 천연가스 등 화석연료 생산량을 증진하기 위해 주로 사용됐다. 1970년대부터 노후 유전에 이산화탄소를 주입해 석유 생산량을 늘리는 공정인 석유회수증진(EOR) 프로젝트나 천연가스 채굴·생산 공정에서 순수한 가스를 얻기 위해 불순물인 이산화탄소를 제거하는 공정이 대표적이다.최근엔 기후위기 주범인 이산화탄소를 직접 포집하고 활용한다는 점에서 탄소중립 달성을 위한 핵심 기술로 주목받고 있다. 국제에너지기구는 CCUS의 탄소중립 기여도가 18% 수준이 될 것으로 예측한 바 있다. 이는 에너지 효율 향상 기술(40%), 재생에너지(35%) 다음으로 높은 것이다.CCUS는 탄소의 포집, 활용, 저장으로 나뉜다.CCUS 인포그래픽.(그림=현대건설) 먼저 포집은 화석연료가 연소될 때 발생하는 배기가스에서 이산화탄소를 흡수제 등을 통해 분리하는 기술로, 1930년대부터 약 100년에 걸쳐 활용돼왔다. 특히 CCUS 전체 비용 중 포집 비용이 70~80%를 차지할 만큼 중요한 기술이다.포집은 공정 위치에 따라 크게 연소 후, 연소 전, 순산소 연소로 구분된다. 이 중 연소 후 포집 기술은 화석연료의 연소 후 배출되는 배기가스에 포함된 이산화탄소를 선택적으로 포집해 고농도 이산화탄소로 회수하는 기술이다.최근엔 대기 중 이산화탄소를 직접 포집해 농축 이산화탄소를 생산하는 직접공기포집(DAC) 기술이 차세대 기술로 주목받고 있다.저장은 포집된 이산화탄소를 파이프라인이나 선박을 이용해 육지·바다의 깊은 땅속에 주입해 저장하는 기술이다.해당 기술은 저장 위치에 따라 크게 지중저장(고갈유/가스전, 심부대수층, 석탄층 등), 해양저장, 지표저장으로 분류된다. 이 중 지중저장은 많은 양을 안전하게 격리할 수 있는 기술로 1996년부터 북미, 유럽 등에서 석유·천연가스 개발사업과 연계해 활발히 개발·적용되고 있다.활용은 포집된 이산화탄소를 화학적·생물학적 반응을 통해 유용한 물질로 전환하는 기술로, 크게 포집된 이산화탄소를 바로 사용하는 직접 활용기술과 여타 유용한 제품으로 바꾸는 전환기술로 구분된다.직접 활용기술은 농업, 식품, 냉방·냉장 등 이산화탄소의 고유 물성을 활용하는 것이며 전환기술은 화학적 또는 생물학적 반응을 통해 이산화탄소를 탄소화합물, 바이오 기반 유용물질, 탄산염 광물로 전환·활용하는 것이다.SK, 삼성, 롯데, 한국석유공사, 한화 등으로 구성된 연합군이 말레이시아에서 추진하고 있는 CCS프로젝트 인포그래픽.(그림=SK이노베이션 E&S)정부는 지난 2023년에 수립한 ‘국가 탄소중립·녹색성장 기본계획’에 따라 CCUS의 2030년 감축목표를 기존 1,040만 톤에서 1,120만 톤으로 80만 톤 확대했다. 누적으로는 2030년까지 1,680만 톤을 감축해야 한다.그 일환으로 정부는 지난 2021년 이산화탄소 포집·활용(CCU) 기술의 전략적 연구개발 투자를 뒷받침하기 위해 ‘이산화탄소 포집·활용 기술혁신 로드맵’을 수립했다.CCU 기술이 탄소중립 실현에 중요한 수단임에도 기술 수준이 낮고 불확실성이 높아 전략적 투자를 뒷받침하기위한 중장기 R&D 로드맵이 필요하다고 판단해 해당 로드맵을 수립했다.정부는 로드맵을 통해 2030년까지 14개 CCU 상용제품을 확보하고 2040년까지 기존 시장가격 수준의 가격경쟁력을 확보해 탄소중립 실현 및 CCU 신시장을 창출한다는 계획이다.로드맵은 총 4가지 추진전략으로 구성됐다. 이 중 핵심인 ‘기술혁신 전략’은 기술경쟁력, 시장경쟁력, 온실가스 감축 효과 등을 평가해 이산화탄소 포집, 화학전환, 생물전환, 광물탄산화, 기타 탄소 등 5대 분야별 59개 중점기술을 선정하고 중점기술들을 2030년 산업계 적용 가능성을 기준으로 상용화 기술과 차세대 기술로 분류했다.예를 들어 이산화탄소 포집 분야는 연소 배기가스 포집, 산업 공정가스 포집, 바이오·매립지가스 포집, 연료 연소 중 원천분리, 차세대 포집 기술 등 총 5가지 주제로 구성됐다.이 중 산업 공정가스 포집은 수소, 석유화학, 철강·시멘트를 생산하는 과정에서 발생하는 이산화탄소를 포집·전환하는 기술을 개발해 2030년 연간 40만 톤의 이산화탄소를 포집하며 수소를 생산하는 기술을 상용화하는 것이다.현대건설, 롯데케미칼 등이 CCUS 국책과제를 진행하고 있는 평택 수소생산기지.  이를 위해 총 5개의 과제를 진행할 예정이며 과제 모두 상용화 기술로 분류됐다. 이렇게 선정된 중점기술을 개발하기 위한 사업들이 진행되고 있다.기술개발만큼 중요한 것이 제도개선이다. 특히 이산화탄소를 적극적으로 활용할 수 있는 제도가 필요하다. 이를 위해 정부는 ‘이산화탄소 포집·활용 기술혁신 로드맵’에서 이산화탄소의 경제적 활용을 위한 법적 근거를 마련하기로 했다.자발적인 시장형성이 어려운 기술적 특성을 고려해 초기시장 창출 및 사업 연속성을 유지할 수 있는 법적 근거와 현행 규제요인을 해소해 이산화탄소 원료 활용 및 CCU제품 생산·판매 전주기에 걸쳐 원활하게 운영될 수 있는 제도적 근거를 마련하기로 했다.그 일환으로 지난 2022년 9월 자원순환기본법 시행령을 개정해 포집한 이산화탄소를 폐기물과 결합해 만든 탄산화물의 재활용 가능 유형을 화학제품 제조로만 규정하던 것을 골재, 시멘트, 콘크리트 등 건설용 소재, 고무, 섬유, 합성수지 제품을 제조하는 것도 허용한다.무엇보다 CCUS를 적극적으로 활용할 수 있도록 경제성을 높여야 한다.RPB 타입 이산화탄소 포집 시스템.(사진=카본밸류)  한 CCUS 업계 관계자는 “이산화탄소 포집을 의무화하거나 탄소배출권 가격이 10만 원 이상 되지 않으면 의미가 없다”라며 “예를 들어 이산화탄소 포집을 반드시 해야 한다면 경제성을 확보할 수 있는 CCUS 제품에 대한 수요가 많아질 것”이라고 밝혔다.실례로 현재 온실가스 배출권 국내 시세는 2월 19일 기준으로 1톤당 9,590원이다. 거래제가 시행된 2015년 7,860원에서 2019년 4만950원까지 오른 뒤 하락을 거듭하더니 1만 원 아래로 떨어졌다. 전문가들은 국가가 기업에 무상으로 할당하는 배출권이 너무 많아 기업이 온실가스 배출량을 줄이도록 유도하기엔 턱없이 낮은 가격을 기록한 것으로 분석한다.이에 정부는 지난해 12월 제4차 배출권거래제 기본계획을 확정했다. 핵심은 2026년부터 2030년까지 발전 부문 유상할당 비율을 대폭 높이기로 했다. 나머지 부문도 유상할당 비율을 상향한다. 구체적인 비율은 올 상반기에 수립될 배출권 할당 계획에 제시된다.CCUS를 적극적으로 활용할 수 있도록 기술개발 속도와 제도개선 속도를 높여야 한다는 지적이다.

월간수소경제 2025.04.07

산업 로우카본, DAC 계약 3건 체결...매출 상승세 본격화

DACCU로 탄소 크레딧 생성할 ‘방법론’ 개발 등 전문사와 협력   [에너지신문] 기후테크 전문기업 로우카본(대표 이철)이 기후테크 사업 본격화에 나섰다. 특히 로우카본은 올해 1분기 CCUS법에 명시된 공기 중 직접포집 사업인 DAC 관련한 세 건의 계약을 체결해 30억원 이상의 매출을 확보했다고 7일 밝혔다. 이번에 계약한 DAC 사업은 프로젝트 당 하루 1톤 규모의 이산화탄소를 직접 포집해 제거하는 사업으로 로우카본 강진공장에 최단기간 내에 설치해 올해 삼사분기 중에 가동할 수 있도록 진행할 계획이다. ▲ 로우카본 CI. 이 계약은 작년 연간 약 600kg의 공기 중 이산화탄소 포집기인 ‘제로씨(Zero·C) 50k’의 조달청 혁신제품 판매에 이은 것으로, 향후 많은 계약이 이어질 것으로 기대하고 있다. 실제로 제로씨 50k와 연간 300톤 규모의 DAC 기기를 계약한데 이어, 30년생 소나무 3~4그루가 흡수하는 이산화탄소의 양에 맞먹는 소형 DAC 기기인 ‘카본트리’를 개발 완료해 DAC 상품을 다양화했다. 카본트리는 공원 등의 경관 조명등과 같은 이미지로 디자인해 국내는 물론 미국 등 해외에서도 많은 관심 속에 계약을 위한 협의가 이어지고 있다. 로우카본은 기기 개발 및 판매에 그치지 않고 고품질의 탄소 크레딧을 발급받을 수 있는 ‘방법론’을 개발하기 위해 전문회사와 협력하고 있다. 300톤 규모의 DAC 설비가 완료되는 올해 3/4분기 안으로 방법론 등록을 완료해 DAC 본격 가동과 더불어 탄소 제거 실적을 인정받아 고객들에게 돌려주기 위한 준비도 순조롭게 진행하고 있다고 한다. 이렇게 되면 로우카본은 고객과 더불어 크레딧 수익이라고 하는 새로운 수익모델을 갖추게 된다. 실제 GS칼텍스 홈페이지에 의하면 미국 마이크로소프트는 옥시덴털 페트롤리움으로부터 향후 6년간 수억 달러로 추정되는 50만 개의 탄소 크레딧에 대해 선구매 계약을 체결했으며, DAC로 생선된 탄소 크레딧을 시장가격인 약 1000달러에 이르는 것으로 보인다. 이밖에도 구글은 직접 공기 포집(DAC) 회사인 홀로센(Holocene)과 1000만달러(약 133억원) 규모의 탄소 크레딧 구매계약을 체결하는 등 해외에서는 탄소 크레딧에 대한 선구매계약이 활발하게 이뤄지고 있다. 미국의 프론티어는 2030년까지 탄소 제거에 10억 달러(약 1조 4500억원)를 지출할 계획이며, 실제로 약 57만여톤의 탄소 제거 규모에 해당하는 약 4300억원의 계약을 체결했다고 언론이 보도하고 있다. 이에 대해 국내 기후테크 기업들도 탄소 제거 크레딧이 향후 수익모델 개발에 크게 기여할 것으로 기대하고 있다. 

에너지신문 2025.04.07