[ESG 특집] 지구온난화의 주범이었던 이산화탄소가 이제 ‘돈’이 되는 시대 ... 이산화탄소 연료화 기술 어디까지 왔나?

정진욱 발행일 2026-05-06 10:49:43
▲ 자동차 및 항공기형 합성 연료로 시범 생산 중인 이산화탄소 기술(사진제공=AI생성)

지구 온난화의 주범으로 꼽히던 이산화탄소가 이제 새로운 에너지원인 경제적 돈으로 변신하고 있다.

대기 중의 탄소를 포집해 합성 연료로 만드는 일명 ‘e-퓨얼(e-Fuels)’ 기술이 최근 비약적인 발전을 거듭하고 있는 중이다.

최근 국내외 연구진은 이산화탄소를 연료로 바꾸는 과정에서 고질적 문제였던 '낮은 효율'을 극복하는 데 성공했다.


국내 연구팀이 개발한 기술은 이산화탄소를 에틸렌이나 메탄올로 전환하는 효율을 기존 대비 2배 이상 높인 고효율 나노 촉매 기술이다.

그리고 햇빛과 이산화탄소만으로 가솔린 성분을 추출하는 '인공광합성' 소자가 상용화 수준의 내구성까지 확보했다.

유럽 일부 국가에서는 이미 재생 에너지를 이용해 생산한 수소와 이산화탄소를 결합, 자동차 및 항공기용 합성 연료를 생산하는 e-퓨얼 공장 가동을 시범 운행 중이다.

앞으로 인류가 배출한 이산화탄소를 다시 쓴다면, 이 기술이 본격적으로 상용화될 경우 단순한 지구촌 환경 보호를 넘어 산업 전반에 혁신적인 변화를 몰고 올 것으로 기대가 된다.

아직은 부족한 기술이지만 산업 연료를 태울 때 발생하는 탄소를 다시 연료 제조에 사용할 경우 전체 탄소 배출량이 '0'에 수렴한다.

물론 그러기 위해서는 해결해야할 과제가 남아 있긴 하지만 이럴 경우 진정한 탄소 중립(Net-Zero) 시대를 맞이하게 된다.

그리고 이 기술이 상용화될 경우 기존 내연기관 자동차들이나 주유소들을 그대로 사용하면서도 친환경 연료를 공급할 수가 있게 된다.

현재 운용 중인 기존 인프라를 그대로 활용한다면 전기차와 달리 기존 내연기관차나 주유소들을 그대로 사용하면서도 친환경 연료를 공급할 수가 있게 된다.

석유가 나지 않은 우리나라에서는 화석 연료 수입 의존도를 낮추고, 남는 재생 에너지를 액체 연료 형태로 장기간 저장할 수가 있게 된다.

또한 배터리 무게 문제로 전동화가 어려운 대형 항공기나 선박에 가장 현실적인 무탄소 대안이 될 수 있다.

앞으로 남은 과제는 '경제성 확보가 최대 관건'이지만, 아직 기술 상용화까지 갈 길은 많이 남아 있다.

현재 이산화탄소 합성 연료의 생산 단가는 기존 화석 연료보다 약 3~5배가량 높다.

하지만 전문가들은 탄소세 부과와 대량 생산 공정 확립이 이루어지는 2030년경을 본격적인 시장 형성기로 보고 있다.

중요한 것은 지구촌 기후 위기와 온난화 주범이었던 이산화탄소가 '탄소 자원화'를 통해 이제 미래의 소중한 자산 가치로 재탄생되고 있다는 점이다.

글로벌 시장 규모는 2030년까지 CCU 관련 시장이 약 1조 달러(한화 약 1,300조 원) 규모로 성장할 것으로 전망하고 있다.

이산화탄소 연료화는 이제 단순히 기름값을 대체하는 수준을 넘어, 탄소 배출이 곧 비용인 시대를 끝내고 탄소를 자산으로 바꾸는 새로운 경제 체제(Carbon Economy)를 여는 열쇠이다.

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