기후 변화 대응을 위한 기술 혁신

기후 변화에 대응하기 위한 기술 혁신이 전 세계적으로 가속화되고 있다.
탄소 배출을 줄이고 지속 가능한 경제로의 전환을 위해 인공지능(AI), 탄소 포집(CCUS), 재생에너지 등 다양한 신기술이 개발되고 있는 추세다.
이번 포스팅에서는 기후 위기 극복을 위한 글로벌 기술 개발 현황과 향후 전망을 살펴본다.

탄소 포집 기술(CCUS)의 진화 및 확산

탄소 포집 활용 및 저장기술(CCUS, Carbon Capture, Utilization and Storage)은 산업계에서 발생하는 이산화탄소를 대기 중으로 배출되기 전에 포집한 뒤, 이를 다른 산업에 활용하거나 지하에 저장하는 기술이다. 최근 들어 이 기술에 주목하는 이유는 단순히 온실가스를 줄이는 차원을 넘어 탈탄소 산업 구조로의 전환을 가능하게 한다는 점 때문이다.

국제에너지기구(IEA)에 따르면, 현재 전 세계적으로 운영 중이거나 개발 중인 CCUS 프로젝트는 약 130여 개에 이른다. 선진국을 중심으로 한 글로벌 에너지 기업들이 적극적으로 투자하고 있으며, 한국 역시 주요 정유사와 화학업체들이 시범사업을 추진 중이다. 예를 들어, SK가스는 대산 석유화학단지에 CCUS 인프라를 구축하고 있으며, LG화학과 포스코 역시 협업을 통해 대규모 탄소 포집 기술 실증에 나서고 있다.

CCUS 기술은 특히 에너지 다소비 산업군에서 효과적이다. 철강, 시멘트, 정유 분야에서 발생하는 이산화탄소는 다른 방식으로 감축하기 어려운 경우가 많기 때문에, 다양한 포집 기술과 저장 방식이 시험되고 있다. 흡착형, 냉각법, 용액 분리형 등 다양한 기술 플랫폼이 개발되고 있으며, 상용화를 위해선 경제성과 안정성 확보가 최우선 과제다.

장기적으로는 CCUS를 통해 포집한 이산화탄소를 활용해 플라스틱, 합성 연료, 건축 자재 등을 생산하는 CCU(Carbon Capture and Utilization) 분야의 발전이 기대된다. 기술적 한계를 극복하고 시장성을 확보한다면, 탄소 저감과 산업 생태계 경제성 개선이라는 두 마리 토끼를 잡을 수 있다.

재생에너지 확대와 그린 수소 기반 기술

기후 변화 대응의 핵심 중 하나는 재생에너지의 적극적인 확대다. 태양광, 풍력, 수력과 같은 청정 에너지원을 활용해 기존 화석연료 중심의 전력 생산 구조를 바꾸는 것은 전 세계 에너지 전환의 핵심 전략으로 자리 잡고 있다.

정부 지원과 민간 투자가 증가하면서 전 세계 재생에너지 발전 용량은 급속히 증가하고 있다. 특히 유럽연합(EU)과 미국, 중국은 2030년까지 전체 에너지의 50% 이상을 재생에너지로 공급하겠다는 목표를 가지고 있으며, 한국도 2036년까지 재생에너지 비중을 21.6%까지 끌어올릴 계획이다.

이와 더불어, ‘그린 수소’ 기술에 대한 관심도 확대되고 있다. 그린 수소는 재생에너지로 물을 전기분해해 생산한 수소로, 생산 과정에서 온실가스를 전혀 배출하지 않아 탄소중립 실현에 핵심적인 역할을 한다. 수소 생산, 저장, 운반, 활용에 이르는 ‘수소 밸류체인’ 전반에서 기술 고도화가 중요하며, 각국은 수소도시 조성, 수소차 산업 육성 등에 국가적 역량을 집중하고 있다.

한국에서는 한국전력이 울산 지역에 ‘수소 타운’을 조성하고 있으며, 현대자동차는 수소전기차 기술 개발에 앞장서고 있다. 이외에도 효성중공업과 두산에너빌리티 등은 수전해 수소 생산 기술에 대한 연구와 투자를 이어가고 있다. 수소 인프라 확산은 단순한 에너지 전환을 넘어서 산업 구조 개편과 새로운 일자리 창출에도 기여할 수 있다.

인공지능(AI)을 활용한 에너지 효율 혁신

인공지능(AI)은 기후 변화 대응 기술 중 비교적 새로운 분야지만 그 잠재력은 매우 높다. AI는 빅데이터, 사물인터넷(IoT), 클라우드 컴퓨팅과 결합하여 재생에너지 효율성 확대, 탄소 배출 예측, 스마트 그리드 운영 등에서 핵심적인 역할을 수행한다.

대표적인 사례로는 ‘스마트 전력망(Smart Grid)’이 있다. 이는 AI가 실시간으로 에너지 수요와 공급을 예측해 최적의 에너지 분배를 도와 전력 낭비를 줄이는 시스템이다. 한국전력은 국내 스마트그리드 테스트베드를 구축하고 도심지역에 적용하는 실증사업을 진행하고 있으며, AI 기반 수요 반응(DR) 기술로 전력 피크를 제어하는 데 큰 효과를 보고 있다.

또한, AI는 산업 시설의 탄소 배출을 모니터링하고 초과 배출을 통제하며, 탄소세 및 배출권 거래제를 효과적으로 운영할 수 있는 기술로 활용된다. 예측 분석 알고리즘을 통해 온실가스 농도, 배출원 추적을 정밀하게 수행하며, 장기적으로는 정책 결정에도 기여할 수 있다.

AI 기술은 또한 에너지 소비 패턴을 분석해 개인 주거 공간 및 산업 현장에서의 에너지 절감을 유도할 수도 있다. 예를 들어, 스마트홈 시스템은 AI 알고리즘을 적용해 난방, 조명, 공조 시스템 등을 자동 조절해 에너지 효율을 극대화한다. IBM, 구글, 마이크로소프트 등이 AI를 통한 에너지 관리 소프트웨어를 개발하고 있으며, 한국 스타트업 또한 기후테크 분야로 발을 넓히는 추세다.

기후 변화는 단순한 환경 문제가 아닌 인류 생존을 위협하는 글로벌 위기이다.
이를 해결하기 위한 기술 혁신은 탄소 포집, 재생에너지, 인공지능 등 다양한 영역에서 빠르게 진화하고 있으며, 다자 협력과 정부의 정책적 지원이 병행될 때 실질적 성과를 기대할 수 있다.
앞으로는 이러한 기술들이 상용화되고 산업에 통합됨으로써 지속 가능한 사회로의 전환에 직접적인 기여를 할 것으로 기대된다.

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