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물리탐사연구선인 '탐해3호'가 국내 해역에서 해양 탄성파 탐사를 수행하고 있다./한국지질자원연구원 제공

[투데이에너지 신영균 기자] 현재 유럽연합(EU) 등 해외에서는 이산화탄소를 포집 후 해저 지층에 저장하는 CCS 사업이 상용화 단계에 돌입했다. 국내에서도 한국지질자원연구원(KIGAM)이 '국가 해양 CCS 저장소 확보 로드맵'을 수립했다고 7일 밝혔다. KIGAM 탄소저장연구센터 연구팀은 이산화탄소 저장 후보지 발굴부터 개발·주입 준비까지 전 과정을 일관된 기준으로 평가할 수 있는 ‘저장 준비도(SRL) 기반 9단계 '통합 평가체계(SBEF, SRL-based Evaluation Framework)’를 구축했다.

이산화탄소 저장 준비도(SRL) 기반 CO₂ 저장 후보지 9단계 '통합 평가체계' 모식도/한국지질자원연구원 제공

국내 해양 CO₂ 저장 후보지별 광역 선별 과정/한국지질자원연구원 제공

이번 평가체계는 기존에 개별적으로 수행되던 후보지 선정, 저장 자원량 평가, 지질 위험성 분석, 개발 준비 수준 평가를 하나로 통합한 것이 특징이다. 초기 단계에서는 지질 조건과 저장 가능량, 위험 요인을 바탕으로 후보지를 선별하고 이후에는 지질 모델 구축, 이산화탄소 주입 거동 분석, 인허가와 시설 준비, 운영 가능성 등을 단계적으로 평가하게 된다. 이를 통해 ‘어디에 저장할 수 있는가’뿐 아니라 ‘실제 저장을 위해 무엇을 더 준비해야 하는지’까지 확인 가능하다.

평가체계는 연구자가 쉽게 활용할 수 있도록 엑셀 기반으로 구현됐다. 이는 탄성파 탐사 자료를 비롯해 시추 자료 양과 신뢰도까지 반영해 서로 다른 후보지를 동일한 기준으로 비교할 수 있다. 또한 국제적인 이산화탄소 저장자원 분류 체계(SRMS)와 연계해 후보지별 개발 준비 수준도 국제 기준에 따라 평가할 수 있도록 했다.

KIGAM 연구팀이 국내 해양 8개 후보 지역에 적용한 결과 4개 지역이 초기 선별 기준을 통과했다. 특히 '탐해2호'의 2차원 탄성파 자료와 기존 시추 자료를 활용해 서해 군산분지 동쪽에서 3개 저장 유망 지역(SA1~SA3)을 도출했다. 이 가운데 SA1은 저장성이 우수한 사암층이 넓게 발달하고 지질구조도 비교적 안정적인 것으로 평가됐다.

서해 군산분지 동소분지의 CO₂ 저장 잠재 지역 도출표/한국지질자원연구원 제공

KIGAM은 2024년 '탐해3호'가 SA1 일대에서 확보한 약 290㎢ 규모 3차원 탄성파 자료를 정밀 분석하고 탐사 시추를 연계해 앞으로 저장 가능성을 구체적으로 평가한다는 계획이다. 아울러 최첨단 3D/4D 물리탐사연구선인 '탐해3호'를 활용해 국내 해역에서 저장 후보지를 지속적으로 발굴하고 2035년까지 '탄소 포집·저장 후보 해역 지도'인 ‘국가 해양 CCS 포텐셜맵’을 구축할 예정이다.

이에 이번 CCS 통합 평가체계 연구 결과가 지난달 9월 국제학술지 'International Journal of Energy Research'에 온라인 게재됐다. 군산분지 잠재 지역 도출 연구는 'Marine and Petroleum Geology' 2026년 1월호에서 발표됐다.

이번 연구 성과는 단순히 저장 후보지를 찾는데 그치지 않고 각 후보지가 실제 저장소로 개발되기 위해 어떤 자료와 검증이 더 필요한지를 파악할 수 있게 했다는 점에서 의미가 배가된다. 연구팀은 또한 말레이시아와 인도네시아 CCS 후보 지역에도 평가체계를 적용해 이산화탄소 저장 가능성을 검증한다는 방침이다. 특히 KIGAM은 국내외 연구 결과를 반영해 평가체계를 지속적으로 고도화하고 있다.

김경진 한국지질자원연구원 탄소저장연구센터 박사는 “탐해3호를 활용한 정밀탐사와 단계별 평가를 연계해 우리 바다에서 이산화탄소 저장 가능 지역을 비롯한 예상 규모를 더욱 구체적으로 확인할 예정"이라며 "이외에도 앞으로 후속 저장소 확보를 위한 과학적 기반을 강화하겠다”고 밝혔다.

■ 용어 설명

CCS(Carbon Capture and Storage) = '탄소 포집·저장'으로 발전소나 공장 등에서 배출되는 이산화탄소(CO₂)를 포집한 뒤 압축해 지하 지층이나 해저 등에 영구 저장하는 기술

CCS 포텐셜맵(CCS Potential Map) = 국내 해역에서 이산화탄소(CO₂)를 지하에 저장할 수 있는 후보 지역과 저장 가능성을 지도에 표시한 자료

출처 : 투데이에너지(https://www.todayenergy.kr/)