22.11.13 11:54최종 업데이트 22.11.13 11:54
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새로운 시대정신이자 미래의 침로인 'ESG'가 거대한 전환을 만들고 있다. ESG는 환경(E), 사회(S), 거버넌스(G)의 앞자를 딴 말로, 더 나은 세상을 향한 세계 시민의 분투를 대표하는 가치 담론이다. 삶에서, 현장에서 변화를 만들어내고 실천하는 사람과 조직을 만나 그들이 여는 미래를 탐방한다. [기자말]

클라임웍스의 탄소 제거 공정 ⓒ 클라임웍스


세상에 존재하는 다양한 원소 중에 최근 가장 주목받고 있는 원소는 탄소일 것이다. 현재 인류가 당면한 가장 크고 시급한 문제인 지구온난화가 산업화 이후에 발생한 탄소 때문이란 건 주지의 사실이다.

유엔 산하 '기후변화에 관한 정부 간 협의체(IPCC)'는 지난 4월 발간한 제6차 IPCC 정책입안자를 위한 보고서에서 거의 한계에 다다른 온실가스 배출 문제의 해결 방법으로 직접대기포집(DAC, Direct Air Capture) 방식을 포함한 다양한 탄소 제거 방법을 실행할 것을 강조했다.[1]


스위스의 스타트업 클라임웍스는 전 세계 DAC 기술을 선도하는 기업이다. 2009년  클라임웍스를 공동 창업한 얀 부르츠바허와 크리스토프 게발트는 취리히연방공대 재학 중 처음 만나 알파인 스키라는 취미를 공유하며 친해졌다.

둘은 알프스산맥에서 스키를 타면서 기후 변화가 얼마나 심각한 문제인지 직접 체험했다. 공학도로서 기후 변화 대응 방안을 모색하던 중 이산화탄소를 대기 중에서 직접 제거하는 DAC 방식에 관심을 가진 후 스타트업 클라임웍스를 창업하였다.[2]

클라임웍스의 이산화탄소 포집 기술은 세 단계를 거친다. 우선 포집기에 대기를 흡입한 후 필터를 통해 이산화탄소를 걸러낸다. 이산화탄소를 걸러낸 '깨끗한' 공기는 방출된다. 필터에 이산화탄소가 꽉 차면 대기 흡입을 중단한 후 포집기 내 온도를 100℃까지 가열한다. 가열된 포집기의 필터에서 순수 이산화탄소를 포집한다.[3]

클라임웍스의 DAC 기술은 그사이 많은 발전을 이뤄냈다. 대표적으로 포집제의 안전성을 들 수 있다. DAC 기술은 흡수 기술을 사용하는 습식 설비와 흡착 기술을 사용하는 건식 설비로 나뉘는데 클라임웍스는 건식 설비를 선택했다. 액체 형태의 염기성 포집제를 사용하는 습식 설비에 비해 고체 형태의 염기성 포집제를 사용하는 건식 설비는 포집제가 유출되었을 때 인체 치명도가 현저히 낮기 때문에 보다 더 안전한 포집 방식으로 간주된다.[4]

클라임웍스가 주목받는 이유는 구체화와 상용화를 향한 노력에 있다. 직접 대기 포집 및 저장(DAC+S)에 대한 추상적인, 혹은 원론적인 접근에 그치지 않고 탄소 포집 기술을 활용해 실제로 대기 중에서 대규모의 이산화탄소를 없애는 방법을 찾느라 부심했다.

클라임웍스의 비즈니스 수익 모델
 

오르카의 모습 ⓒ 클라임웍스


클라임웍스는 카브픽스, 온파워와 협력해[5] 2021년 9월 전 세계에서 가장 큰 규모의 탄소 포집 시설인 오르카를 아이슬란드에 설치했다. 오르카는 연간 이산화탄소 포집량은 총 4000톤이며 포집한 이산화탄소를 광물화해 영구 저장할 수 있는 저장소를 보유하고 있다.

오르카는 대형 컨테이너 크기의 에어컨처럼 생긴 상자 4개를 겹쳐 둔 모양으로 인근에 위치한 온파워의 헬리셰이디 지열발전소에서 전력을 공급받아 가동된다.[6] 클라임웍스가 DAC 기술로 공기 중에서 순도 높은 이산화탄소를 걸러내면 카브픽스가 그 이산화탄소를 물과 섞어 이 물을 수백 미터 땅속 현무암에 묻는다. 이 물은 2~3년 안에 탄산염 광물로 바뀌게 되어 영구 저장된다.[7]

탄소 포집 과정은 물론 광물화 과정에 필요한 에너지를 온파워의 지열에너지로 충당하고 있어[8] 넷제로를 넘어 '탄소 네거티브'를 실현한다.

클라임웍스가 대기중 탄소 포집 과정에서 사용하는 흡착제는 지지체로 셀룰로오스를 사용한다. 매우 저렴한 소재여서 양산이 용이하기에 포집 비용 절감에 기여한다[9]. 셀룰로오스는 클라임웍스 DAC의 경쟁우위로 꼽힌다.[10]

전 세계에서 배출되는 이산화탄소는 2021년 기준 연간 364억 톤에 달한다.[11] 공동 최고경영자 크리스토프 게발트는 2050년까지 넷제로를 달성하겠다는 '글래스고 기후협의' 덕분에 탄소 포집 기술이 앞으로 30~40년 안에 수조 달러 사업으로 확대될 것으로 자신한다.[12] 

클라임웍스가 DAC 기술 상용화 노력을 통해 수익을 낼 수 있는 비즈니스 모델로 주목 받으면서 다양한 글로벌 기업의 관심을 받고 있다. 클라임웍스가 추산하는 현재의 탄소 포집 비용은 톤당 600달러(대량 구매 기업고객)에서 1200달러(개인고객) 수준이지만, 2040년에는 100~150달러로 낮출 수 있을 것이라고 전망한다.[13][14]

현재로서는 탄소 포집 단가가 다소 높고, 기술 설비 초기 투자에 막대한 비용이 들어가야 하는 게 난점이지만, 시장 전망이 확실하게 긍정적이고 기술 개선이 꾸준히 이뤄지고 있어 사업 전망은 낙관적이다.[15]

클라임웍스의 사업영역은 ▲ 소규모 구독형 이산화탄소 제거(CDR, Carbon Dioxide Removal) 서비스 ▲ 대규모 CDR 서비스-기업 대상 탄소상쇄 서비스 ▲ 탄소 판매 ▲ 직접 대기 포집 설비(DAC Plant) 판매 등이다. [16]

이산화탄소 제거 서비스를 상품화
 

스위스에 있는 클라임웍스의 DAC 설비 ⓒ 클라임웍스

 
2009년 클라임웍스가 설립된 이후 실험실 조건에서 몇 그램의 탄소를 포집하기 시작해 2011년 몇 킬로그램 수준을 거쳐 2014년 첫 번째 소규모 DAC 공장에서 톤 단위의 탄소 포집에 성공했다. 탄소 포집의 상용화 연구 및 시연을 거친 결과 2017년에는 스위스 힌윌에 연간 수백 톤의 이산화탄소 포집 능력을 갖춘 산업용 1세대 DAC 시설 '카프리콘'을 건설하기에 이른다.

카프리콘은 스위스지방에너지청(SFOF)과 클라임웍스의 최초 고객인 '게부뤼더 마이어' 등 스위스 기업들의 재정 지원으로 착수한 시범 프로젝트였다. 카프리콘은 클라임웍스가 본격적으로 DAC 사업에 뛰어들게 된 원동력을 제공했다.

클라임웍스의 사업성은 이산화탄소 제거 서비스 자체를 상품화하고 '구독 서비스'를 제공하는 비즈니스 모델에 기인한다. 확장 가능한 소규모의 조립식 설비를 운영하면서 유료 구독 서비스에 가입한 온라인 개인 가입자에게 이산화탄소 제거 서비스를 제공하기 시작한 이후[17] 현재 구독자 8000명에게 연간 4000톤의 이산화탄소를 제거하고 있다.[18]

월간 혹은 연간 구독 외에 1회성 서비스와 선물용 서비스 등 다양한 구독 상품이 있다.[19] 개인이나 기업이 내는 탄소 제거 비용은 기부금이 아니며 서비스 제공에 대한 대가로 국가에 따라 부가세가 부과될 수 있다.

CDR 서비스 주문을 통해 제거된 이산화탄소 순량 만큼의 '탄소 제거 크레딧'을 무형의 형태로 판매하는 개념이다. 탄소가 국경 없이 떠돌아다닌다고 할 때 사실 장소성은 중요하지 않다. '탄소 제거 크레딧'은 자발적 탄소 크레딧인 'VER(Verified Emission Reduction)'과 비슷한 개념이지만 실제 탄소배출권 거래 시장에서는 거래가 되지 않는다.

클라임웍스의 '탄소 제거 크레딧'의 판매 가격은 1톤당 1048달러로 마이크로소프트, 아우디, 쇼피파이 등이 그들의 탄소배출을 상쇄하기 위해 구입한 가격이다. 이 수치는 세계에서 가장 비싼 탄소 크레딧 중 하나로 미국 환경보호국(EPA)이 유추한 탄소의 사회적 비용과 엑손이 목표로 하는 톤당 100달러보다 훨씬 비싸다. 클라임웍스는 민간 투자의 증가 및 탄소 제거 기술 발전을 통해 탄소 제거 크레딧 판매가를 크게 낮출 수 있다고 본다.[20]

클라임웍스가 기업으로서 수입을 내고 투자금을 확보하는 주요한 방식은 기업 대상 대규모 상쇄 거래이다. 기업과 장단기 대규모 계약을 통해 CDR 서비스의 '탄소 제거 크레딧'을 판매한다.

독일 완성차 업체인 아우디는 연간 1만 톤[21], 세계 최대 재보험사인 스위스리는 10년간 1000만 달러 분[22]의 계약을 클라임웍스와 했고, 글로벌 온라인 결제기업 스트라이프, 구글의 모회사 알파벳, 페이스북의 모회사 메타, 쇼피파이, 맥킨지 등은 투자팀을 결성해서 클라임웍스와 10억 달러 상당의 탄소 제거 계약을 맺었다.[23]

두 번째 탄소 포집 시설 맘모스 건설 예정
 

맘모스 조감도 ⓒ 클라임웍스

   
2020년 마이크로소프트는 2030년까지 탄소 순 배출량 제로 달성, 2050년까지 지금까지 누적 배출한 탄소의 양만큼 탄소 제거라는 목표를 공표했다.[24] 마이크로소프트는 이 목표를 달성하기 위한 수단의 하나로 지난 7월 클라임웍스와 10년 단위의 투자 협약을 맺었다.

협약에 따르면 클라임웍스는 마이크로소프트를 대신해 10년 동안 1만 톤의 이산화탄소를 영구적으로 제거한다.[25] 세계적인 컨설팅 회사 중 하나인 보스턴컨설팅그룹과[26] 콜드플레이와 같은 세계적 밴드도 클라임웍스의 탄소 제거 서비스를 이용한다.[27] [28]

클라임웍스의 또 다른 수입원은 역설적으로 탄소 판매다. 포집한 탄소를 격리하거나 이용해야 하는데 DAC 기술의 공정을 감안하면 포집한 탄소를 판매할 때의 가격경쟁력이 높지 않다. 동시에 탄소 포집 기업의 지속적인 성장을 위해선 포집한 탄소를 구매할 장기적인 고객이 필요하다. 코카콜라 소유의 스위스 탄산수 브랜드인 '발저'를 탄소 구매 고객으로 유치함으로써 클라임웍스는 코카콜라까지 포함한 장기적이고 안정적인 탄소 수요처의 확보를 기대한다.[29]

그 외에 클라임웍스는 기업을 대상으로 DAC 설비를 판매한다.[30] 2014년 모듈형 탄소 포집기를 개발한 이후 연간 100대의 포집기를 생산할 수 있는 설비를 갖추고 전 세계 16곳에 포집기를 공급했다.[31]  

클라임웍스의 기업 규모는 계속해서 확대되고 있다. 현재 직원 수는 180명으로 2023년 말까지 400명 규모로 증원할 예정이다. 지난 4월에는 6억 5000만 달러의 투자금을 받았다.[32] 투자금은 아이슬란드에 건설 예정인 두 번째 탄소 포집 시설 맘모스 설립에 사용된다.

지난 6월 말에 착공된 맘모스는 오르카와 마찬가지로 18~24개월 공기를 예정하며 오르카보다 향상된 성능으로 연간 3만 6000톤의 이산화탄소를 포집할 것으로 기대된다. 클라임웍스의 공동 CEO 크리스토프 게발트는 "맘모스의 건설은 2030년까지 기가톤 규모의 탄소 포집이라는 목표에 다가서는 주요한 이정표가 될 것"이라고 말했다.[33]
     
클라임웍스 외에 DAC 분야 스타트업이 얼굴을 내밀고 있는 상황은 현재의 국면에서 좋은 소식이다. 캐나다의 카본 엔지니어링과 미국의 글로벌써모스탯이 클라임웍스와 더불어 주목받는 DAC 기업이다.[34] 세상을 구하는 비즈니스란 용어가 수사로 그치지 않는 기업이 정말로 생겨나는 중이다.

글: 안치용 ESG코리아 철학대표, 안신우 바람저널리스트, 이윤진 ESG연구소 연구위원
덧붙이는 글 [1] James Temple, (2022.4.7), 유엔 기후보고서 “탄소 감축은 이제 ‘필수적’”, MIT Technology Review
https://www.technologyreview.kr/%EC%9C%A0%EC%97%94-%EA%B8%B0%ED%9B%84%EB%B3%B4%EA%B3%A0%EC%84%9C-%ED%83%84%EC%86%8C-%EA%B0%90%EC%B6%95%EC%9D%80-%EC%9D%B4%EC%A0%9C-%ED%95%84%EC%88%98%EC%A0%81/

[2] https://Climeworks.com/purpose

[3] https://Climeworks.com/direct-air-capture

[4] Gambhir A, Tavoni M. 2019. Direct Air Carbon Capture and Sequestration: How It Works and How It Could Contribute to Climate-Change Mitigation. One Earth. 1(4):405–409. doi:10.1016/j.oneear.2019.11.006 1

[5] 안치용외, (2022), ESG배려의 정치경제학, 마인드큐브, p.272-273

[6] 안치용외, (2022), ESG배려의 정치경제학, 마인드큐브, p.272-273

[7] 뉴시스, (2021.11.4), 공기 중 이산화탄소를 바위로 전환하는 방식 상업화한다, 파이낸셜뉴스
https://www.fnnews.com/news/202111041126438248

[8] https://Climeworks.com/roadmap/orca

[9] 송예원 외, (2022), 직접대기탄소포집, 저장(DACCA) 기술에 대한 우리나라 R&D 정책 방향성 연구 DAC 기술 중심으로, Journal of Climate Research, 13(1), pp.86.

[10] Deutz s, bardow a. (2021). Life-Cycle Assessment of an Industrial Direct Air Capture Process Based on Temperature–Vacuum Swing Adsorption. Nat Energy., 6(2), 203–213. doi:10.1038/s41560-020-00771-9. http://dx. doi.org/10.1038/s41560-020-00771-9

[11] 이본영, (2021.11.4), 올해 세계 이산화탄소 배출 최고기록 근접, 한겨레
https://www.hani.co.kr/arti/international/international_general/1017915.html

[12] 뉴시스, (2021.11.4), 공기 중 이산화탄소를 바위로 전환하는 방식 상업화한다, 파이낸셜뉴스
https://www.fnnews.com/news/202111041126438248

[13] 뉴시스, (2021.11.4), 공기 중 이산화탄소를 바위로 전환하는 방식 상업화한다, 파이낸셜뉴스
https://www.fnnews.com/news/202111041126438248

[14] 박순우, (2022.5.4.) 탄소를 돌로 바꾸는 회사 클라임웍스, MS도 투자 베팅, 이코노미조선
http://economychosun.com/client/news/view.php?boardName=C05&page=1&t_num=13612689

[15] 안치용외, (2022), ESG배려의 정치경제학, 마인드큐브, p.272-273

[16] 클라임웍스 홈페이지(B2B) https://climeworks.com/net-zero-solutions-for-businesses

[17] 딜로이트 인사이트 편집국. (2021). [2050 탄소중립 로드맵]. Deloitte Insights 19. (pp 81~99).

[18] 뉴시스, (2021.11.4), 공기 중 이산화탄소를 바위로 전환하는 방식 상업화한다, 파이낸셜뉴스
https://www.fnnews.com/news/202111041126438248

[19] 클라임웍스 홈페이지(구독서비스) https://climeworks.com/subscriptions

[20] Jameson Dow, (Jun.28.2022), World’s largest direct air carbon capture facility will reduce CO2 by .0001, Electrek
https://electrek.co/2022/06/28/worlds-largest-direct-air-carbon-capture-facility-will-reduce-co2-by-0001/

[21] 안치용외, (2022), ESG배려의 정치경제학, 마인드큐브, p.272-273

[22]https://greenium.kr/%EA%B8%B0%ED%9B%84%EB%B3%80%ED%99%94-%EB%B9%84%EC%A6%88%EB%8B%88%EC%8A%A4-dac-%ED%88%AC%EC%9E%90-%EC%A7%81%EC%A0%91%EA%B3%B5%EA%B8%B0%ED%8F%AC%EC%A7%91/

[23] https://www.impacton.net/news/articleView.html?idxno=4386

[24] https://blogs.microsoft.com/blog/2020/01/16/microsoft-will-be-carbon-negative-by-2030/

[25] https://Climeworks.com/news/Climeworks-extends-collaboration-with-microsoft

[26] http://www.impacton.net/news/articleView.html?idxno=3473

[27] https://electrek.co/2022/06/28/worlds-largest-direct-air-carbon-capture-facility-will-reduce-co2-by-0001/

[28] 강영진, (2021.11.4), 공기 중 이산화탄소를 바위로 전환하는 방식 상업화한다, 파이낸셜뉴스

[29] https://www.businessinsider.com/coca-cola-owned-valser-sparkling-water-carbon-dioxide-from-atmosphere-2019-1

[30] 클라임웍스 비즈니스(B2B) 서비스  https://climeworks.typeform.com/B2Bcontact?typeform-source=climeworks.com

[31] 박순우, (2022.5.4.) 탄소를 돌로 바꾸는 회사 클라임웍스, MS도 투자 베팅, 이코노미조선
http://economychosun.com/client/news/view.php?boardName=C05&page=1&t_num=13612689

[32] Akshat Rathi, (Apr.5.2022), Climeworks Raises $650 million in largest round for carbon removal startup, Bloomberg.
https://www.bloomberg.com/news/articles/2022-04-05/climeworks-raises-650-million-in-largest-round-for-carbon-removal-startup?leadSource=uverify%20wall

[33] https://Climeworks.com/roadmap/mammoth

[34] 딜로이트 인사이트 편집국. (2021). [2050 탄소중립 로드맵]. Deloitte Insights 19. (pp 89).
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