메탄(CH₄) 감축 기술과 탄소중립을 위한 노력

메탄(CH₄)은 강력한 온실가스이지만, 동시에 중요한 에너지원이기도 하다.
그렇다면 메탄 배출을 줄이면서도, 효과적으로 활용할 수 있는 방법은 없을까?
현재 전 세계적으로 메탄 감축을 위한 다양한 기술과 정책이 연구되고 있다.

지금부터 메탄 감축 기술과 탄소중립을 위한 노력을 살펴보자.

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1. 탄소중립(Net Zero)과 메탄 감축의 관계

✔ 탄소중립이란?

• 탄소중립(Net Zero)은 배출하는 온실가스와 흡수하는 온실가스의 양을 같게 만들어 최종적으로 ‘0’으로 만드는 것을 의미한다.
• 이를 위해 이산화탄소(CO₂)뿐만 아니라 메탄(CH₄) 감축도 필수적이다.

✔ 메탄 감축이 중요한 이유

• 메탄은 이산화탄소보다 80배 강한 온실효과를 가진다.
• 따라서 단기적으로 온난화 속도를 늦추려면 메탄 배출을 줄이는 것이 매우 효과적이다.

✔ 국제적인 메탄 감축 목표

• 2021년 미국과 EU를 중심으로 ‘세계 메탄 서약(Global Methane Pledge)’이 발표되었다.
• 목표: 2030년까지 전 세계 메탄 배출량을 2020년 대비 30% 감축
• 현재 100개 이상의 국가가 참여하고 있으며, 석유·가스, 농업, 폐기물 분야에서 감축 노력이 이루어지고 있다.

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2. 탄소 포집 및 저장(CCS) 기술로 메탄 배출 줄이기

✔ CCS(Carbon Capture and Storage)란?

• 연료를 태울 때 발생하는 이산화탄소(CO₂)를 대기 중으로 배출하지 않고 포집하여 땅속에 저장하는 기술이다.
• 메탄을 연료로 사용할 때 CCS 기술을 적용하면, 온실가스 배출을 줄일 수 있다.

✔ CCS가 적용된 ‘블루 수소’ 생산

• 기존의 수소 생산 방식(SMR, 천연가스 개질)은 메탄에서 수소를 얻는 과정에서 CO₂가 배출되는 문제가 있다.
• 하지만 CCS 기술을 적용하면, 탄소 배출 없이 수소를 생산할 수 있어 ‘블루 수소’라고 부른다.
• 블루 수소는 탄소중립을 위한 중요한 에너지원으로 주목받고 있다.

✔ CCS 기술의 한계

• 비용이 높아 상용화가 쉽지 않다.
• CO₂ 저장 공간이 제한적이며, 장기적인 안전성 문제가 해결되어야 한다.

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3. 바이오가스(Biogas) 기술을 활용한 메탄 감축

✔ 바이오가스란?

• 음식물 쓰레기, 가축 분뇨, 하수 슬러지 등에서 자연적으로 발생하는 메탄을 포집하여 연료로 활용하는 기술이다.
• 이렇게 만든 바이오가스를 정제하면 LNG(액화천연가스)와 같은 연료로 사용할 수 있다.

✔ 바이오가스 활용 방법

• 발전소 연료: 바이오가스를 연소시켜 전기를 생산할 수 있다.
• 수소 생산: 바이오가스를 개질하여 ‘그린 수소’를 만들 수 있다.
• 차량 연료(CNG, LNG): 정제된 바이오가스를 차량 연료로 사용할 수 있다.

✔ 바이오가스의 장점

• 기존 화석연료를 대체할 수 있어 탄소중립 목표에 기여한다.
• 메탄을 포집하여 환경오염을 줄이고, 재생 가능한 에너지원으로 활용 가능하다.

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4. 축산업에서 메탄 배출 줄이는 방법

✔ 소와 양에서 나오는 메탄 배출 줄이기

• 반추동물(소, 양, 염소)은 소화 과정에서 메탄을 배출한다.
• 현재 메탄 배출을 줄이는 사료와 식단 개선 연구가 활발히 진행 중이다.

✔ 메탄 배출을 줄이는 방법

• 해초(홍조류) 사료 첨가: 일부 해초는 소의 소화 과정에서 메탄 발생을 80% 이상 줄일 수 있다.
• 항생제 및 미생물 활용: 특정 미생물을 활용해 소의 위에서 메탄을 덜 생성하도록 유도하는 연구도 진행 중이다.
• 대체 단백질(배양육, 식물성 고기) 개발: 축산업 의존도를 낮추어 메탄 배출을 줄이는 방법도 고려되고 있다.

✔ 기대 효과

• 전 세계 메탄 배출량의 약 40%가 축산업에서 발생하므로,
  이 방법들이 효과적으로 적용되면 기후 변화 대응에 큰 도움이 될 수 있다.

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5. 북극의 영구동토층(Permafrost) 메탄 방출 막기

✔ 영구동토층이란?

• 북극과 시베리아 지역에는 **1만 년 이상 얼어 있던 땅(영구동토층)**이 있다.
• 이곳에는 대량의 메탄이 갇혀 있으며, 기온이 상승하면 녹으면서 방출될 위험이 있다.

✔ 기후 변화 대응이 필요한 이유

• 만약 영구동토층에서 대량의 메탄이 방출되면 온실효과가 급격히 증가할 가능성이 있다.
• 그래서 지구 온난화를 늦추는 것이 메탄 감축과 직결되는 문제다.

✔ 온난화를 늦추기 위한 노력

• 재생에너지 보급 확대
• 산업·교통 분야에서 화석연료 사용 감축
• 탄소 포집 기술 개발 및 실용화

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마무리

메탄(CH₄)은 이산화탄소보다 온실효과가 강하지만, 효과적으로 관리하면 친환경 에너지원으로 활용할 수 있다.

• 탄소중립(Net Zero) 목표를 달성하려면 메탄 감축이 필수적이다.
• 탄소 포집 및 저장(CCS) 기술을 적용해 연료로 활용할 수 있다.
• 바이오가스를 통해 메탄을 에너지원으로 재활용할 수 있다.
• 축산업에서 배출되는 메탄을 줄이기 위한 연구가 진행 중이다.
• 북극 영구동토층에서 방출될 메탄을 막기 위해 온난화를 늦추는 것이 중요하다.

메탄 감축은 기후 위기를 해결하고, 지속 가능한 에너지 시스템을 만들기 위한 필수적인 과제다.
앞으로 어떤 기술과 정책이 개발될지 지켜보자!