정부가 기후변화를 극복하기 위한 과학 기술 개발에 약 544억 원을 신규 지원합니다.

지난 13일 과학기술정보통신부가 ‘2023년 기후·환경 분야 신규사업’ 2건을 공고하며 이같이 밝혔습니다.

구혁재 과기정통부 기초연구정책관은 “탄소중립 실현과 기후대응을 위해서는 기존에 없던 새로운 기술을 개발하여 산업과 현장에 적용하는 것이 필수적”이라며 사업 배경을 설명했습니다.

　

DAC 원천기술 개발 등 197억 투입…“민간 참여 필수적” 💰

먼저 과기정통부는 오는 2025년까지 공기 중 직접포집·활용(DACU·Direct Air Capture Utilization) 원천기술 개발 사업에 총 197억 원을 투입합니다.

DACU 사업은 크게 ▲직접공기포집(DAC) 원천기술 개발과 실증기술 개발 ▲공기 중 이산화탄소(CO2) 동시 포집·전환(RCC)* 원천기술 개발 등 두 과제로 구성됩니다.

DAC는 주변 공기에서 CO2를 물리적·화학적으로 분리해 대기 중 탄소제거(CDR)가 가능한 혁신적인 기술입니다.

기후변화에 관한 정부간 협의체(IPCC)는 지구 평균온도 상승을 산업화 이전 수준인 1.5°C 이하로 유지하기 위해선 DAC 기술이 필요하다고 강조한 바 있습니다.

DAC는 아직 초기 단계 기술이나 ‘2050 탄소중립’ 목표 달성에 있어 핵심적인 역할을 담당할 것이란 것이 과기정통부의 설명입니다. 우리나라 2050 탄소중립 시나리오(B안)에는 DAC 기술로 7,400만 톤 규모의 CO2를 포집하는 것이 목표로 설정돼 있습니다.

문제는 DAC는 상대적으로 기술적 난이도와 불확실성이 높아 연구개발(R&D)이 부족하단 것. 현재 DAC를 활용한 CO2 포집 톤당 비용은 최대 600달러(약 78만원) 수준입니다. 경제성 확보를 위해선 톤당 포집 비용을 100달러(약 13만원) 수준까지 낮춰야 합니다.

이에 DAC 기술 개발의 민간 참여를 촉진하고자 사업을 계획하게 된 것이라고 과기정통부는 밝혔습니다.

*공기 중 탄소 동시 포집·전환(RCC): Reactive Capture and Conversion

　

▲ 2021년 네덜란드 델프트공대는 화학 분야 국제학술지 네이처 카탈리시스에 포집한 탄소를 연료 등 유용물질로 전환하는 방법을 담은 논문을 게재했다 연구팀은 CO2 포집과 전환 과정 모두 많은 에너지가 필요하기 때문에 두 과정을 합쳐 효율적으로 움직여야 한다고 설명했다 ©Nature Catalysis

RCC 기술은 DAC에서 한발 더 나아간 기술입니다. RCC는 포집한 CO2를 탈착·분리·압축 등 별도의 공정을 거치지 않고 합성가스와 같은 유용물질로 전환하는 기술입니다. 대개 열화학·전기화학 기술이 적용됩니다.

과기정통부는 이번 사업을 통해 CO2를 효과적으로 포집하는 혁신소재를 개발하고, 흡착 효율까지 극대화한 공정적용 기술을 개발할 계획입니다. 아울러 DAC 포집 규모를 높인 설계안까지 제시하겠단 목표도 제시했습니다.

과기정통부는 이를 통해 이산화탄소 포집·활용·저장(CCUS) 기술의 수용성 한계를 극복하고, 배출량 감축에 기여할 수 있을 것으로 내다봤습니다.

　

“디지털 트윈 활용해 이상기후로 인한 도시 피해 사전 예측” 🚨

한편, 과기정통부는 ‘디지털기반 기후변화 예측 및 피해최소화 사업’에 2026년까지 347억 6,000만원을 투입합니다.

이 사업은 디지털 기술을 활용하여 폭우와 같은 이상기후가 도시에 미치는 영향을 예측하는 것을 목표로 합니다. 또 이상기후로 인한 피해와 손실을 최소화하는 기술도 개발하는 것도 사업의 주요 내용에 포함됐습니다.

지난해 공개된 IPCC의 ‘제6차 평가보고서(AR6) 제1실무그룹(WGI) 보고서’에 따르면, 지구 평균기온이 1℃ 상승할 때마다 산업화 시기에 약 50년에 한 번 발생할 만한 기상이변이 4.8배 더 빈번해집니다. 기상이변 빈도 또한 기하급수적으로 증가할 것으로 IPCC는 예상했습니다.

그간 개별 연구개발 과제를 통해 기후변화 영향을 예측하고, 피해를 최소화하려는 시도는 국내에서도 있었습니다. 다만, 피해 사전예측부터 저감기술 개발 그리고 시스템을 활용한 효과 검증으로 이어지는 전주기적 접근은 없었단 것이 과기정통부의 설명입니다.

　

▲ 핀란드 수도 헬싱키를 디지털 트윈으로 옮긴 모습 디지털 트윈 상에서는 사진과 같이 홍수를 재현해 잠재적 위험을 시각화하고 복원력도 파악할 수 있다 ©Geomatics World

이에 과기정통부는 구체적으로 ▲디지털 트윈 기반 도시 기후변화 영향 및 감시 및 피해감지 기술 ▲도시 기후변화 영향 피해 완충 기능성 소재 및 능동이용 시스템 개발 ▲도시 기후변화 영향 실험모사(U-Ecotron)기술 개발 등을 진행합니다.

  • 1️⃣ 디지털 트윈 연계형 도시 플랫폼 구축: 디지털 트윈 기술을 통해 도시 전체를 가상현실로 구현한단 것입니다. 이후 폭우·가뭄·태풍 등 이상기후를 가상 도시 내에서 재현해 도시 피해 및 영향을 예측한단 것.
  • 2️⃣-1️⃣. 피해 완충 기능성 소재 개발: 기후변화로 인한 도시의 열섬 및 물순환 문제를 해결하는 것을 골자로 합니다. 과기정통부는 단열재 성능 개선 기술·투수성 제고 아스팔트 등을 예로 들었습니다.
  • 2️⃣-2️⃣ 능동이용 시스템 개발: 녹지공간 연결, 빗물 저장시설 건설 등을 예로 들었는데요. 과기정통부는 ‘자연기반해법(NBS)’ 기술 개발을 도시에 적용해 기후변화에 대응하는 것이라고 설명했습니다.
  • 3️⃣ 도시 기후변화 영향 실험모사: 실험모사는 다양한 환경에 존재하는 프로세스를 측정하는 것을 뜻합니다. 가상의 기후영향 평가모델 및 소재의 효과성을 측정 및 분석 등을 통해 도시모사 시스템 구축 및 방법론을 개발하겠단 계획입니다.

　

이 사업을 통해 기후적응을 위한 전주기적 기술을 개발하고, 국내 표준화 전략을 마련하겠다는 목표입니다. 사업에 대한 자세한 내용은 한국연구재단 누리집에 공개됐습니다.

　

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