🚀 Direct Air Capture(DAC): 하늘에서 이산화탄소를 잡는 기술

🚀 Direct Air Capture(DAC): 하늘에서 이산화탄소를 잡는 기술

2025. 3. 8. 15:57ㆍPetty Insight/Sustainable Technologies in Focus

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기후변화가 심각해지면서 탄소 중립(Carbon Neutrality)이 중요한 목표가 되었음. 하지만 탄소 배출을 줄이는 것만으로는 부족하다는 의견이 많아, 이미 대기 중에 쌓인 이산화탄소를 제거하는 방법도 필요함. 그 해결책 중 하나가 Direct Air Capture(DAC) 기술임.
이 기술이 무엇인지, 어떻게 작동하는지, 그리고 현재 어디까지 개발되었는지 정리해 봄.

🔍 DAC란?

Direct Air Capture(DAC)는 대기 중에 존재하는 이산화탄소(CO₂)를 직접 포집하는 기술임. 공장 굴뚝에서 나오는 배출가스를 포집하는 CCS(Carbon Capture and Storage)와는 다르게, 이미 퍼져 있는 CO₂를 제거하는 방식임.
🧐 DAC가 왜 필요할까?

현재 탄소 배출을 줄이는 것만으로는 한계가 있음.
철강, 시멘트 같은 산업은 탄소 배출을 완전히 없애기 어려움.
DAC를 활용하면 탄소 배출을 넘어서 탄소 네거티브(Net Negative)가 가능함.

⚙️ DAC의 원리 (어떻게 CO₂를 잡는가?)

DAC는 공기 중에서 CO₂를 선택적으로 분리하는 기술임. 대표적으로 두 가지 방식이 있음.

1️⃣ 흡착(Sorption) 방식

고체 흡착제(Solid Adsorbent)를 사용하여 CO₂를 포집함.
흡착제에 붙은 CO₂를 열로 떼어내어 포집하는 방식임.
사용되는 소재: 제올라이트(Zeolite), 아민(Amines), 금속유기구조체(MOFs)

2️⃣ 흡수(Absorption) 방식

액체 용액(Liquid Solvent)이 CO₂와 반응하여 흡수함.
가열하면 CO₂가 방출되어 포집할 수 있음.
사용되는 물질: 수산화칼륨(KOH), 탄산염 용액 등

두 방식 모두 공기 중에서 CO₂를 제거할 수 있지만, 많은 에너지가 필요하다는 문제가 있음.

🌎 현재 DAC를 개발 중인 주요 기업들

🔹 Climeworks (스위스)

세계 최초 DAC 기반 탄소 제거 시설 "Orca" 운영 중임.
포집한 CO₂를 암석 속에 저장하는 프로젝트 진행 중임.
연간 4,000톤의 CO₂를 제거하는 것을 목표로 함.

🔹 Carbon Engineering (캐나다)

포집한 CO₂를 활용하여 합성연료(e-fuel) 생산 가능함.
미국, 영국 등에서 대규모 DAC 플랜트 건설 중임.

🔹 Global Thermostat (미국)

산업 공정과 연계하여 저비용 DAC 기술을 개발 중임.
기존 공장과 DAC 시스템을 결합하는 방식 연구 중임.

🔥 DAC의 활용 가능성

DAC 기술을 통해 포집한 CO₂는 다양한 방식으로 활용될 수 있음.

✅ 1. 탄소 저장(CCS, Carbon Storage)

포집한 CO₂를 지하에 영구 저장하여 대기에서 제거함.
화학적으로 안정한 광물화(Mineralization) 방식도 연구 중임.

✅ 2. 친환경 연료(e-Fuel) 생산

DAC로 포집한 CO₂를 수소(H₂)와 반응시켜 합성연료(e-fuel)를 만들 수 있음.
탄소 중립 항공유(SAF)나 전기차용 연료로 사용될 가능성이 있음.

✅ 3. 탄소 크레딧(Carbon Credit) 시장

DAC를 통해 제거한 탄소는 탄소 배출권으로 거래될 수 있음.
테슬라, 마이크로소프트 같은 기업들이 이 시장에 관심을 가지고 있음.

❌ DAC의 한계점 (아직 해결해야 할 문제들)

현재 DAC 기술이 발전하고 있지만, 몇 가지 해결해야 할 문제가 있음.
🔴 1. 높은 비용 → 현재 톤당 $600~$1000 정도로 비용이 매우 높음.
🔴 2. 에너지 소비 문제 → CO₂를 분리하려면 많은 열과 전기가 필요함.
🔴 3. 규모 확장 문제 → 전 세계에서 연간 100억 톤 이상의 CO₂를 제거해야 실질적인 기후변화 대응이 가능함.
➡ 그래서 해결책은?
✔ 재생에너지 활용 → 태양광, 풍력을 이용해 DAC 공장을 운영하면 탄소 감축 효과가 극대화될 수 있음.
✔ 새로운 흡착제 개발 → 더 적은 에너지로 CO₂를 포집할 수 있는 소재 연구가 진행 중임.
✔ 비용 절감 연구 → 대량 생산과 공정 개선을 통해 톤당 비용을 $100 이하로 낮추는 것이 목표임.

🚀 DAC의 미래 전망: 언제쯤 실용화될까?

DAC는 아직 상용화 초기 단계지만, 전 세계적으로 많은 투자와 연구가 이루어지고 있음.

미국: 2022년 인플레이션 감축법(IRA)으로 DAC 기술에 대규모 지원함.
EU: 2040년까지 탄소 중립을 위한 DAC 인프라 구축 계획이 있음.
한국: 포스코, SK, 현대 등 대기업들이 탄소 포집 및 활용 기술에 투자 중임.

현재로서는 2050년까지 DAC 기술이 본격적으로 실용화될 가능성이 있음. 하지만 기술 발전 속도에 따라 2030년대 후반에도 상용화가 가능할 수도 있음.

🎯 마무리: DAC가 기후 위기의 해결책이 될 수 있을까?

DAC는 대기 중 CO₂를 직접 제거할 수 있는 혁신적인 기술이지만, 아직은 비용과 에너지 문제를 해결해야 하는 단계임. 하지만 앞으로 재생에너지와 결합한 DAC 기술이 상용화되면 탄소 중립을 넘어서 탄소 네거티브(Net Negative) 시대가 열릴 가능성이 있음.
앞으로 DAC 기술이 어떻게 발전할지 지속적으로 살펴볼 계획임. 이 기술이 우리 삶에 어떤 변화를 가져올지 계속해서 다룰 예정임.
DAC에 대해 더 궁금한 점이 있거나 추가로 다뤘으면 하는 주제가 있다면 의견 남겨주길 바람. 😊🔥