Mining Project Activities under the Clean Development Mechanism for GHG Emssion Reduction

온실가스 감축을 위한 채광분야 CDM 사업의 이해

박용찬¹⁾* ․ 윤치호¹⁾․ 김영주¹⁾․ 박종명¹⁾

Mining Project Activities under the Clean Development Mechanism for GHG Emssion Reduction

Yong-Chan Park

, Chi-Ho Yoon, Young-Ju Kim and Jong-Myung Park

Abstract :The Clean Development Mechanism (CDM) established under the Kyoto Protocol is one of the cooperative mechanisms to assist GHG (Green House Gas) reduction and promote environmentally friendly investment into developing countries from industrialized country governments and businesses. The purpose of this paper is to provide an overview of the CDM methodologies in mining sector and a way to use CDM in the country and overseas.

Then CCS (Carbon capture and storage) project will be introduced which is a hot issue where it can be considered as CDM at the Conference of the Parties to the Climate Change Convention.

Key words :Green house gas, CDM, mining, Kyoto protocol, CCS

요 약: 교토의정서에 명시된 청정개발체제(CDM)은 선진국 정부 및 기업들이 개도국에 투자함으로서 온실가스 저감 및 환경친화적 투자를 촉진하는 협력 메커니즘의 하나이다 본 논문에서는. CDM사업영역 중 채광분야 에서 우선 승인된 방법론과 국내 산업동향 및 활용방안을 살펴보고 다음으로 기후변화당사 (mining sector) , CDM

국회의에서CDM사업으로 인정하는 문제에 대해 논의중인CCS사업에 대해 소개하고자 한다. 주요어:온실가스 청정개발체제 채광 교토의정서 이산화탄소 포집 및 저장, , , ,

서 론

지구온난화의 주범으로 알려진 이산화탄소의 대기중 농도는 산업혁명 이전280 ppm에서 산업혁명 이후 화 석연료의 급속한 사용으로 인하여 현재 375 ppm으로 증가하였다(Gentzis, 2000). 정부간기후변화패널(IPCC) 특별보고서 의 시나리오에 의하면 년까

CCS (2005) 2100

지 화석연료와 비화석원료를 주 에너지원으로 사용할 경우 대기중 이산화탄소 농도는 각각 950 ppm와600 으로 예측되었다 따라서 년까지 비화석원료

ppm . 2100

만을 주 에너지원으로 사용하더라도 대기중 이산화탄소 농도는 600 ppm 수준까지 상승하게 되므로 지속적인 이산화탄소 배출저감 노력이 필요한 것으로 나타났다.

미국의 비준거부로 발효가 지연되었던 교토의정서는

러시아의 비준에 의해2005년 월2 16일 발효되었으며 선진국(Annex I)은 2007년부터 2012년까지 온실가스 감축의무를 부과 받았다 교토의정서는 선진국들이 저비. 용으로 배출량 감축목표를 달성할 수 있도록 청정개발체 제(Clean Development Mechanism, CDM), 공동이행 제도(Joint Implementation) 및 배출권거래제(Emissions 의 장치를 두고 있으며 청정개발체제는 선진국 Trading)

과 개도국(non-Annex I)간 이용이 가능한 체제로UN기 후변화협약(UNFCCC)을 체결할 당시 개도국으로 인정 받은 우리는CDM사업을 유치할 수 있는 유리한 위치에 놓여있다 여기서는 간략하게 채광분야. (mining sector) 의CDM사업과 함께 향후CDM으로 인정받을 수 있을 것으로 기대되는 온실가스의 지중저장사업 그리고 우리, 가 선택할 수 있는 대응방안에 대해 살펴보도록 하자.

청정개발체제(CDM)

청정개발체 CDM(Clean Development Mechanism :

제 사업은 전 세계적으로 심화되고 있는 기후변화 현상) 을 완화시키기 위하여 추진되고 있는 선진국(Annex I)

년 월 일 접수 년 월 일 채택

2007 6 5 , 2007 8 21 한국지질자원연구원 지반안전연구부 1)

*Corresponding Author(박용찬) E-mail; [email protected]

Address; Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources

연구논문

과 개도국(non-Annex I) 간의 온실가스 감축협력사업이 다. JI(Joint Implementation :공동이행제도 가 선진국간) 의 협력사업인 것과 달리CDM사업을 통해 선진국은 개

도국에서 온실가스를 줄일 수 있게 되어 자국의 감축 비 용을 최소로 낮출 수 있으며 반면에 개도국은 친환경 기 술에 대한 해외 투자를 받게 되어 자국의 개발을 지속가 능한 방향으로 유도할 수 있는 일거양득의 장점이 있다.

기업들은 CDM사업을 통해 감축실적 크레딧(Certified 을 획득하고 선진국에 판 Emission Reductions : CERs)

매할 수 있다(CDM인증원, 2007).

현재 국내에는 에너지관리공단이 지난2005년11월 일 기후변화협약으로부터 개도국 내에서는 최초 24 UN

로 그리고 전 세계적으로는, 12번째로CDM운영기구로 지정 받았으며 에너지관리공단 내 타 본부 부서들 간의 이해충돌가능성을 배제하기위하여 2006년 월 인증원1 장을 경영 대리인으로 하여 이사장 직할의‘CDM인증 원 으로 독립 개원하였다’ .

인증은 다음과 같은 절차를 거쳐야 한다 프로젝트 디. 자인과 정형화 정부로부터의 승인 확인 및 등록 프로, , , 젝트 파이낸싱 모니터링 검증 인증, , / , CER 발급 등 단7 계로 이루어지며 처음 네 단계는 사업 수행전 실시되고 나머지는 진행과정에서 이루어진다(Fig. 1 참조).

년 제 차 당사국총회에서 집행위원회가 구

2001 7 CDM

성된 이후 세부적인 사업 추진절차가 마련되었으며, , 2007 년 월 현재5 100개의 대규모 소규모 방법론 및 통합방, 법론이 승인 받은 상태로 채광분야의 경우 단 건에 불1 과하다(Table 1 참조).

Table 1. CDM 방법론 등록현황(UNFCCC, 2007년 월 현재5 )

번호 인증분야(Scope) 방법론

(AM, ACM, AMS)

1 에너지산업

재생 일반

( / ) Energy industries(renewable/non-renewable sources) 29

2 에너지송배선 Energy distribution 1

3 에너지수요관리 Energy demand 7

4 제조업 Manufacturing industries 14

5 화학산업 Chemical industries 10

6 건축 Construction 0

7 수송 Transport 2

8 채광 광물생산/ Mining/mineral production 1

9 금속생산 Metal production 2

10 연료탈루성배출 Fugitive emissions from fuels(solid, oil and gas) 5 11 HPCs, PFCs, SF6

탈루성배출

Fugitive emissions from production and consumption of halocarbons

and sulphur hexafluoride 2

12 유기용제 Solvent use 0

13 폐기물관리 및 처리 Waste handling and disposal 16

14 신규조림 및 재조림 Afforestation and reforestation 9

16 농업 Agriculture 2

Fig. 1. CDM 사업 사이클(UNEP, 2006)

사업을 이해하기 위해서는 핵심용어들의 정의 CDM

를 살펴보는 것이 필요하다 여기서는 그 중 베이스라인.

추가성 감축 크레딧 등에

(baseline), (additionality), (CER) 대해 기존의 문헌 배재수( , 2006)을 인용 정리해 보았다.

베이스라인(baseline)

사업의 베이스라인은 제안된 사업활동이 없는 CDM

경우 온실가스의 배출량(emission)을 합리적으로 나타내 는 시나리오이다 즉 사업 경계내에서 제안된. , CDM사 업이 없을 경우 발생하는 탄소저장고내 탄소축적의 변화 를 나타내는 것이다.

추가성(additionality)

온실가스의 배출원에 의한 인위적 배출량이 등록된 사업활동이 없을 경우 발생될 수 있는 배출량 이 CDM

하로 감축될 수 있다면, CDM 사업활동은 추가성이 있 는 것이며 이러한 성격을 추가성이라 정의할 수 있다, . 만일 온실가스의 흡수원에 의한 인위적 흡수량이 등록된 사업활동이 없을 경우 발생될 수 있는 흡수량 또 CDM

는 배출량 이상으로 흡수할 수 있다면 본, CDM사업활 동성은 추가성이 있다고 할 수 있으며 추가성은CDM사 업화를 위한 필요조건이기도 하다.

CER

감축실적 크레딧(CER)은 교토의정서 제12조에 의거 하여 CDM 집행위원에가 발생하는 탄소배출권으로 1 CER은1 tCO2와 같다 프로젝트 참여자들은 크레딧 인. 정기간을10년 또는 년 중에서 선택해야 하며 년을 선택7 7 하였을 경우 회 최대2 ( 21 )년 까지 갱신할 수 있다(UNEP, 2006).

채광분야 CDM 사업의 이해

광업은 농업과 함께 인간문명 발전의 근간을 이루는2 대 산업이라 할 수 있다 광업을 통해 인간은 건축자재. , 공업용 원료 연료 보석류 등을 공급받고 있으나 국내에, , 는 이러한 천연자원의 자급율이 극히 낮은 실정에 있다.

년 기준으로 금속의 자급율은 이며 비금속광

2005 0.7%

물을 포함하더라도 금액기준으로 약 13%에 불과하다 산업자원부 이러한 이유로 국내 관련산업의

( , 2005). CDM

사업에 대한 인식은 매우 낮은 것으로 보이나2012년 이 후 감축의무가 부여되거나 개도국을 대상으로 하는CDM 사업 필요성을 고려하여 감축기술개요 및 사례를 살펴보자.

채광 또는 광물생산과 관련된AM, ACM, AMS등의 방법론을 살펴보면 분야로는 Table 1과 같이 통합방법

론의 한건(ACM0008) 뿐이다 그러나 연료탈루성 배출. 분야에서의 석유생산과정에서 배출되는 가스 회수 및 재 활용(AM0009)과 관련된 방법론과 사업계획서만 제출된 를 으로 인정하 CCS(Carbon Capture and Storage) CDM

는 프로젝트가 있다 이에 대해서는 다음 장에서 언급하. 도록 하고 여기서는 현재 승인된 두가지 방법론에 대해 설명하도록 하겠다.

(1) ACM0008 - “Consolidated baseline methodology for CBM and CMM capture and use for power and heat and/or destruction by flaring”

(2) AM0009 - “Recovery and utilization of gas from oil wells that would otherwise be flared”

석탄광 또는 석탄층 메탄의 활용(ACM0008) 석탄층 메탄가스는 식물이 지질시대 동안 석탄으로 변 화되는 과정에서 발생되어 석탄분자에 부착되거나 공극 내의 유리된 상태의 가스 또는 지하수 등에 용융되어 있 는 상태로 탄층 내에 들어 있다 이경한( , 2006).이러한 석 탄을 캐는 과정에서 석탄층 표면에 흡착되어 있거나 균열 사이에 부존된 메탄가스가 대기 중으로 방출되는데 이를 막고 메탄가스를 회수하여 활용하는 것이ACM0008방 법론이다. ACM008은 NM0066, NM0075, NM0093, 의 방법이 통합되어 승인된 것으로 NM0094, NM0102

각각의 제안을 정리하면 다음과 같다. Nanshan(NM0066)

근처 주택으로 공급되는 양은 전체 가스의50%정도 로 일본의 프로젝트 참여업체의 기술제공으로 발전소에 서 추가적으로25%의 가스를 소비할 것으로 예상되며 이로 인한 감축량은 연간62,000 tCO2 이다.

Pansan(NM0075)

가스공급규모를 현재400가구에서 최대 만가구로 늘1 릴 계획으로 대부분 발전부문에 사용될 것이며 연간 178,000 tCO2 정도를 감축 할 수 있을 것으로 추정된다.

Fuxin(NM0093)

프로젝트는 채탄작업 전 수년에 걸쳐 메탄가스를 Fuxin

미리 생산하는 것이 특징으로 연간 감축규모는700,000 tCO2에 이른다.

Panyi(NM0094)

석탄광메탄 프로젝트는 배기과정을 개선하여 Panyi

메탄농도를 높이고 배기관을 조합함으로 가스농도를 높 이는 방안을 제안하였다 감축량은. 410,000 tCO2이다.

Jincheng(NM0102)

이 프로젝트는 다른 사업과 달리120 MWe 규모의 발 전소가 설치되는 것으로 아시아개발은행과 세계은행이 지원하고 연간 감축규모는 2 MtCO2 이다.

석탄층 메탄(CBM)개발사업과 비교하면CDM사업은 채탄을 전제로 하고 있다는 것이 차이점이다 즉 채탄 전. , 또는 채탄중 메탄을 포집 활용하는 방법으로의/ CDM은 채탄을 통해 대기중으로 방출될 것으로 예상되는 메탄가 스를 포집하고 에너지원으로 사용함으로서 온실가스 저 감대책으로 인정 받을 수 있으나 채탄이 제외된CBM 사

업은 그대로 두면 대기중으로 방출될 가능성이 없는 메탄 가스를 활용하는 것으로CDM 사업과는 관계가 없다.

국내의 가행탄광은2005년 현재 개에 최대생산탄광은8 연간100만톤 정도이다 기존의 문헌 정태진 등. ( ,2003)에 따르면 경동 탄광내 석탄층 메탄 함량이1.52 m³/ton으 로 경제성 한계로 알려진7 m³/ton 에는 못미치나 시료가 채탄 막장에서 채취되었으며 채탄과정에서 많은양의 가 스가 유실되었으므로 실제 함유량은 이보다 훨씬 높을 것 으로 평가되었다. CDM 사업의 경우 감축크레딧 발행이 가능하므로 이를 고려한 경제성 평가가 필요할 것이다. 최근 각종 에너지 광물자원의 가격 급등으로 인해 국

Table 2. 국내석탄생산통계 광해방지사업단( , 2006) 단위 천톤:

구 분 2000 2001 2002 2003 2004 2005

합 계 4,150 3,814 3,318 3,299 3,191 2,832

석 탄 공 사 계 1,476 1,326 1,193 1,229 1,213 1,233

장 성 723 686 620 624 614 611

도 계 400 338 301 329 324 350

화 순 353 302 272 276 275 272

민 영 계 2,674 2,488 2,125 2,070 1,978 1,599

동 원 583 522 443 444 404 -

삼 탄 291 258 - - -

태 백 142 132 110 88 110 116

경 동 1,022 1,021 1,061 1,061 1,000 1,060

태 안 구 한보( . ) 380 330 297 282 282 282

영 월 24 10 1 - -

흥 진 132 115 115 115 103 61

마 로 100 100 98 80 79 80

Table 3. 유연탄non-Annex I 국가 투자사업 광업진흥공사 인터넷( , 2006년말 현재)

구분 국가 사업명 한국측 지분(%) 참여회사

생산사업 인니 수까마주 95 흥진

파시르 49 삼탄

개발사업

중국 천증온 100 경동

인니 붕오 100 유비리더스

몽골 남고비 100 코리아리소스로지스틱

중국 서소종홍 39 CNS디펜스

조사사업

인니

뚜뚜이 100 전태욱

무아라자와 90 류응규

삼보자 95 대해ENG

세파쿠 100 인숙바라인도네시아

중국

녹산 50 고려시멘트 동부건설, ,

쌍용 한라자원,

곽애보 80 삼일CNC

항래만 51 경동

내기업의 해외 투자로 활발히 진행되고 있다 이때 비선. 진국(non-Annex I)에의 탄광개발시CDM 가능성에 대 해서도 고려할 필요가 있는데2006년말 현재13개 프로 젝트가 진행중이다(Table 3 참조 특히 중국은 전 세계).

에서 최대 규모의 석탄 채광 국가로CMM, CBM을 활 용한CDM사업 분야에 상당히 큰 감축 잠재량을 가지고 있고 현재 다국적기업과 국제 투자자 상당수가 중국 내, 에서 본 CDM사업을 추진 중에 있음을 고려하여 해외 진출시 또는 기진행중인 사업에서의CDM 사업화를 고 려하여야 할 것이다.

유정에서 배출되는 가스의 회수 및 활용(AM0009) 석유를 개발하는 과정에서는 많지는 않더라도 천연가스 가 수반된다 보통 생산되는 가스의 양이 많지 않거나 파. 이프라인이나 액화시설이 없는 경우 태워 없애는 것이 보 통이었다. AM0009는Fig. 2와 같이 유전에서 버려지는 가스를 회수하여 정제시설까지 운송하고 건가스, , LPG 및 컨덴세이트와 같은 산물의 생산까지를 포함한다.

이 방법론은 베트남의Rang Dong유전의 가스회수 및 활용 프로젝트에 기초한 것으로Rang Dong의 사례를 보 면 회수 이외에 다음과 같은 선택의 방법을 가지고 있었다.

선택 가능한 방안 중 저류층에의 재주입을 간단히 설 명하면 다음과 같다 유전에서 오일을 생산함에 따라 저. 류층(reservoir) 압력이 낮아지면 생산량 또한 감소하게 된다 이때 외부에서 압력을 유지시키기 위해 주입정을.

시추하고 물 또는 생산된 가스를 재 주입하게 된다 그러. 나 가스의 경우 압축성이 크기 때문에 압력유지효과나 경제적 이득이 없다.

위의 조건에서1, 2는 현실적으로 부적합 하며 의 경우3 내부수익율(IRR)이10%에 미치지 못하는 문제가 있어4, 의 조건을 적용중이었다 이러한 에 부근

5 . Rang Dong

유전까지 운송설비를 구축함으로써 년까지

Bach Ho 2011

최대12 MtCO2를 감축 할 수 있을 것으로 추정하고 있다.

CO2 포집 및 저장(CCS)의 CDM 사업화

는 년까지 소비 에너지의 이상이 IEA(2006) 2050 70%

기존의 화석연료가 차지한다고 보고하였으며 현재의 대, 체 청정에너지 및 에너지 효율개선 기술수준을 감안하면/ 향후에도 화석연료가 주 에너지원으로 사용될 것으로 예상 된다 즉 단순 배출량 감축만으로는 지구온난화에 대처하기. , 어렵기 때문에 이에 기존의CO2기반 에너지 공급 및 산업 구조를 당분간 유지하면서 이산화탄소 배출감축 요구량을 의무감축 기간 내에 실현시킬 수 있는 대안으로 이산화탄소 포집 및 저장(Carbon Capture andStorage: CCS)기술의 개 발 및 적용이 국제적으로 주목받고 있다 박용찬 외( , 2005).

기술은 대규모의 이산화탄소를 배출하는 육 CCS (1)

상의 발전소 제철소 등 발생원에서 연소 후 탈산소화, , 연소 전 탈산소화 및 순산소 연소기술 등으로CO2를 회 수하는 포집단계‘ ’, (2) 포집된 대용량의CO2를 압축시 켜 가스 형태로 파이프라인을 이용하거나 액화시켜 선박 을 통해 운반하는 수송단계 와‘ ’ (3)수송된CO2를 해양/ 육상지중 및 심해 해양분사 저류 에 장기간 안정적으로( ･ ) 주입하는 저장단계 로 이루어진다‘ ’ (IPCC, 2005).

CO2 저장지역과 관련하여Table 3은 저장가능용량과 저장기간을 정리하고 있다 해양 육상지중의 유가스전. / ․ (675-900 GtCO2), 심부 염대수층(1,000-10,000 GtCO2) 및 석탄층(3-200 GtCO2) 지역에서의 CO2 저장용량은 해양보다 작지만10만년 이상 안정적으로CO2를 저장할 수 있는 장점이 있다.

이산화탄소의 지중저장이 가능한 지질 구조로는 생산 Fig. 2. AM0009(유정배출가스의 회수 활용 의 프로젝트/ )

Table 4. Rang Dong의 베이스라인 시나리오를 위한 옵션

법적 문제 경제성 결론

대기중 방출

1. 법에 의해 금지 매우 높음 ×

저류층에의 재주입

2. 금지 아님 매우 낮음 ×

회수 운송 및 이용

3. , 금지 아님 높지 않음 ×

국지적 소비

4. 금지 아님 매우 높음 베이스라인

5. 소각 금지 아님 매우 높음 베이스라인

중이거나 고갈된 유 가스전 심부 염대수층 및 석탄층･ , 등으로 구분할 수 있다 해저면으로부터 약. 800 m심도 이상의 지층에 이산화탄소가 주입되면 높은 압력(7.38 과 온도 에 의하여 높은 밀도로 저장이 가 MPa) (31.4 )℃

능한 초임계상태(supercritical state)에 도달하게 되어 CO2의 저장효율이 높아진다 윤치호( , 2001; Shafeen et

정부간기후변화패널

al, 2004; IPCC, 2005). (IPCC) CCS 특별보고서(2005)에서는Table 4에 정리한 것처럼CCS 관련 정책적 기술적 경제적 측면의 제반 현황 분석 및, , 예측을 수행하여CCS기술의 주요 구성요소들의 현 기

술개발 수준을 평가하였다 이에 의하면 전체. CCS시스 템에서 포집에 소요되는 비용이 가장 큰 부분으로 알려 져 있고 나머지 구성요소들에 대한 비용은CO2 수송 및 저장 등의 형태에 따라서도 달라진다 그러나 포집과 관. 련하여 향후10년 이내에 새로운 기술들이 개발되어야 적용될 수 있기 때문에 포집비용은20-30%이상 감소될 것으로 예측하고 있다.

기술발달수준에서도 지중저장은 시장진입 또는 성숙 단계로EOR 분야에서는 널리 활용되어 왔으며 대수층 저장 또한1990년대 중반부터 연간100만톤 규모로 격

Fig. 3. 노르웨이 Sleipner의 CCS 사례 개념도

Table 6. CCS 요소기술의 종류 및 현재의 기술발달수준(IPCC, 2005)

CCS component CCS technology 연구개발

단계

시범사업 단계

시장진입 단계

시장성숙 단계

비용 (US$/tCO2)

Capture

Post-combustion ○

15-75

Pre-combustion ○

Oxyfuel combustion ○

Industrial separation(natural gas

processing, ammonia production) ○ 5-55

Transportation Pipeline ○

Shipping ○ 1-8

Geological storage

Enhanced Oil Recovery(EOR) ○

0.5-8

Gas or oil fields ○

Saline formations ○

Enhanced Coal Bed Methane

recovery(ECBM) ○

Ocean storage Direct injection(dissolution type) ○ Direct injection(lake type) ○ 5-30

Mineral carbonization Natural silicate minerals ○

50-100

Waste materials ○

Industrial uses of CO2 ○

Table 5. CO2저장방식에 따른 저장가능용량 및 저장기간 (Grimston et al, 2001; IPCC, 2005)

저장방식 용량

(GtCO2)

저장기간 (year) 유전 및 가스전

(Oil and gas fields) 675-900 >100,000 심부 염대수층

(Deep saline formations) 1,000-10,000 >100,000 난채굴성석탄층

(Unminable coal seams) 3-200 >100,000 해양

분사 저류식

(Oceans- , ) 2,300-10,700 Up to 1,000

리한Sleipner사례가 있다 노르웨이 북해의. Sleipner는 천연가스와 함께 생산된 약9%의 CO2를 탄소세 회피 목적으로 분리하여 상부 대수층에 격리하는 프로젝트로 현재까지 천만톤 이상 저장한 바 있다1 .

그러나 이와 같이 기술성숙도나 처리용량면에서 대규 모인CCS사업은CDM사업으로 인정받고 있지 못하다. 년 월 케냐 나이로비에서 열린 차 기후변화당

2006 11 12

사국총회에서CCS에 대한CDM사업화를 위한 방법론 에 대한 논의가 있었다. EU, 사우디아라비아 일본 캐나, , 다 노르웨이 남아프리카 등은, , CCS기술에 대한 관심을 표명하였으나 한국을 포함한 다른 국가들은CCS를 둘 러싼 기술적 환경적 불확실성에 대한 우려를 나타냈다, . 특히 브라질은 대규모CCS는 재생에너지개발에 부정적 영향을 미칠 것이며 은 그러한 기술이 다른CDM프로 젝트에 부정적인 영향을 미칠 것이라며 이를 반대하였 다 이러한 우려로 인해. CCS의CDM사업화는 아직 논 의단계에 불과하며CDM-EB에 제출된 사업계획서 또한 베트남과 말레이시아의 두 건 뿐이나 온난화 등 현실적으 로 기후변화 문제가 나타나면서 길지 않은 장래에CER 가격을 할인하는 등의 방법으로CCS-CDM가 이뤄질 것 으로 기대된다 특히. CCS-CDM 사업계획서 중 말레이 시아의 경우는CDM 사업이 아닐 경우에는CO2가 대기 중으로 방출될 수 밖에 없기 때문에 발전소나 제철소 등 오염원 포집 저장과 달리 취급되어야 할 것으로 생각된/ 다 여기서는 두 건의. CCS-CDM 사업계획서에 대해 간 단히 살펴보도록 하겠다.

베트남 백호유전의CCS사례(The White Tiger oil field Carbon Capture and Storage(CCS) project in Vietnam) 일본과 베트남 합작으로 제안된 백호유전의CCS프로 젝트는 144 km 떨어진 육상 가스화력발전소에서 포집

된CO2를 유전에 저장하는 사업으로 단계 준공후에는2 연간 백 십만톤 규모의7 7 CO2를 저장하는 것을 계획하였 다 대부분의. CO2는 화력발전소에서 포집된 것이며 일 부 생산된 오일에서 분리된 것을 포함한다 최종적 온실. 가스 감축분은 포집 및 수송등에 사용된 에너지를 제외 한 년간 천 백만톤 규모로 신청되었다7 4 6 .

말레이시아LNG단지에서의 CCS 사례(The capture of the CO2from the Liquefied Natural Gas(LNG) complex and its geological storage in the aquifer located in Malaysia)

이 프로젝트의 목적은 말레이시아PETRONAS LNG 단지에서 분리된CO2를 해양 대수층에 저장하는 것으 로 천연가스에 포함된 에서3 6%의CO2를 대기중으로 방출하지 않고 격리하는 것이 핵심이다 앞에서 설명한.

의 경우 대기중으로

Sleipner CO2를 방출할 경우 탄소세 대상이 되나 개도국의 경우 이러한 규정이 없다는 점을 고려하여CDM사업으로의 인정을 요구하고 있는 것이 다 즉 천연가스생산시. , CO2가 방출되는 것은 같지만 선 진국은 탄소세 부과를 통해 관리하고 있으나 개도국은

Fig. 4. 백호유전의CCS 프로젝트 계통도(CDM PDD_1, 2004)

베이스라인 (a)

프로젝트 케이스 (b)

Fig. 5. 말레이시아의CCS 프로젝트 사례(CDM PDD_2, 2006)

이러한 규정이 없다는 것이 차이로 연간300만톤 규모(7 년간 천 백만톤 의 감축분을 신청하였다 전체 프로세2 1 ) . 스는Fig. 5와 같으며 베이스라인은CCS를 고려하지 않 는 경우로 천연가스 생산량의6%를 차지하는CO2가 대 기중으로 방출되는 경우이며 프로젝트 케이스는 이를 회 수하여 대수층에 저장하는 경우이다.

앞의 백호유전의 경우에는 인류활동 발전소 등 에 의해( ) 발생한CO2를 지중에 저장하는 프로젝트이나PETRONAS 단지는 천연가스 생산에 따른 것으로 라는 측

LNG CCS

면에서는 동일하나 별도로 취급해야 할 필요가 있다고 생각된다.

국내에서의CCS 사업은 아직 초보단계로 2015년경 발전소 포집 및 대수층 저장을 위한 프로젝트가 진행중 에 있다 이와 비교하여 해외 유 가스전 개발 프로젝트. ･ 는 매우 활발한 상태로 2006년말 현재 생산광구26 ,개 개발광구 개 탐사광구는9 , 48개 등 총30개국89개 사업 이 진행중에 있다 산업자원부 해외자원개발정보공개 서( 비스, 2007). 특히 이들 프로젝트의 대부분이 개도국에 집중되어 향후CCS-CDM 사업이 인증받게 될 경우 새 로운 사업모델로 활용 가능할 것이로 예상되므로 이에 대한 대비가 필요하다고 사료된다.

결 론

산업화와 급속한 경제성장으로 심화되고 있는 지구온 난화를 방지하고 개도국에 대하여 지속가능발전의 기회 를 제공하기 위한 청정개발체제(CDM)사업이 전 세계적

으로 활성화되고 있는 추세이다 국내의 경우에도. 10개 사업12백만tCO2를 감축량을 예상하고 있을 정도로 활 성화되고 있으나 채광분야의 경우 국내 광업활동이 극, 히 미미한 상태로CDM 사업을 기대하기는 쉽지 않다. 그러나 현재 가행중인 석탄광 및 해외투자 유연탄 사업 의CDM 사업화의 타당성 검토 및 경제성 평가가 선행 되어야 할 것이며 정부간 협상결과와 기술개발에 의한 불확실성을 제거하게 된다면CO2 포집 및 저장기술이 방법론 으로 승인 받을 수 있을 것으로 기대됨으로

‘CDM ’

이에 대한 정확한 이해 및 대비가 필요하다고 사료된다.

사 사

본 논문은 해양수산부의‘CO2 해양처리기술개발 사업’ 의 일환으로 수행되었으며 이에 감사드립니다.

참고문헌

광해방지사업단, 2006,석탄산업통계 - 탄광별생산통계. 박용찬 윤치호 유동근 이동길 김영주 성원모 강성길, , , , , , ,

2005, “CO2 격리를 위한 해양퇴적층 활용기술 한국해,”

양환경공학회, 추계학술대회논문집, pp. 188-193.

배재수, 2006, “교토의정서 제 차 공약기간의 신규조림 재1 / 조림 CDM 사업의 이해,” 산림경제연구, 제 권14 , pp.

59-76.

산업자원부, 2005년도광산물수급현황, http://rik.kigam.re.kr/

zboard/year/2005/2005.pdf

산업자원부 해외자원개발 정보공개 서비스, 2007, http://www.

Table 7. 국내기업의 해외 유 가스전 진출 현황 산업자원부･ ( 2006년 말 현재)

아시아 미주 & 유럽 중동 & 아프리카

국명 사업수 국명 사업수 국명 사업수

인도네시아 7 미 국 12 오 만 1

베트남 2 브라질 3 카타르 1

중 국 2 아르헨티나 4 나이지리아 2

미얀마 2 페 루 3 알제리 1

카자흐스탄 7 러시아 3 이집트 1

우즈베키스탄 1 영 국 6 예 멘 3

호 주 2 캐나다 7 베 냉 2

태 국 1 베네수엘라 1 코트디부아르 2

동티모르 1 볼리비아 1 마다가스카르 1

캄보디아 1 적도기니 2

리비아 1

개국 개 사업

10 26 9개국 40개 사업 11개국 17개 사업

mocie.go.kr/common/resource/resource_05.html 윤치호, 2001, “온실효과 감소를 위한 이산화탄소의 격리

에 관한 연구,”한국자원공학회지,제 권38 , pp. 316-321.

이경한, 2006, “CBM개발의 법제적 고려 한국지구시스,”

템공학회 춘계학술대회.

정태진 등, 2002,석탄층 메탄가스 개발 타당성 예비조사 연구 과학기술부 연구보고서, .

CDM인증원, 2007, http://www.kemcocdm.or.kr/Kor/about_cdm/

about_cdm1.html.

ACM0008, Consolidated baseline methodology for coal bed methane and coal mine methane capture and use for power (electrical or motive) and heat and/or destruction by flaring, UNFCCC website.

AM0009, 2005, Recovery and utilization of gas from oil wells that would otherwise be flared, UNFCCC website.

CDM PDD, 2005, The White Tiger oil field Carbon Capture and Storage (CCS) project in Vietnam, UNFCCC website.

CDM PDD (1), 2006, Rang Dong Oil field associated gas recovery and utilization project, UNFCCC website.

CDM PDD (2), 2006, The capture of the CO2 from the Liquefied Natural Gas (LNG) complex and its geological

storage in the aquifer located in Malaysia, UNFCCC website.

Gentzis, T., 2000, “Subsurface sequestration of carbon dioxide - an overview from an Alberta (Canada) perspective,”

International Journal of Coal Geology, Vol. 43, pp.

287-305.

Grimston, M.C., Karakoussis, V., Fouquet, R., van der Vorst, R., Pearson, P. and Leach, M., 2001, “The European and global potential of carbon dioxide sequestration in tackling climate change,” Climate Policy, Vol. 1, pp. 155-171.

IEA, 2006, Energy technology perspectives.

IPCC, 2005, IPCC Special Report on Carbon Dioxide Capture and Storage, Cambridge University Press(http://www.ipcc.ch).

Shafeen, A., Croiset, E., Douglas, P.L. and Chatzis, I., 2004,

“CO2 sequestration in Ontario, Canada. Part I: storage evaluation of potential reservoirs,” Energy Conversion and Management, Vol. 45, pp. 2645-2659.

UNFCC, 2007, http://cdm.unfccc.int/

UNEP, 2006, Clean Deveopment Mechanism, ISBN:

87-550-386-6.

박 용 찬 윤 치 호

현재 한국지질자원연구원 지반안전연구부 선임연구원 (本 學會誌 第43卷 第 号 參照4 )

현재 한국지질자원연구원 지반안전연구부 책임연구원 (本 學會誌 第43卷 第 号 參照2 )

김 영 주 박 종 명

현재 한국지질자원연구원 지반안전연구부 선임연구원 (本 學會誌 第43卷 第 号 參照4 )

년 한양대학교 기계공학 학사 1994

년 한양대학교 기계공학 석사 1996

년 기계공학

2007 University of Utah 박사

현재 한국지질자원연구원 지반안전연구부Post-Doc.

(E-mail; [email protected])