이산화탄소를 지중저장하는 방법: 현장 CCS 사업자의 관점에서

필립 링로즈 지음 | 정승필 , 남명진 , 박창협 옮김

씨아이알 2025년 07월 18일 출간 국내도서 : 2025년 07월 15일 출간

작품소개

책소개

요즘 날씨는 도무지 종잡을 수가 없다. 찌는 듯한 무더위가 계속되다가 기습적인 폭우가 쏟아지기도 하고, 예상치 못한 자연재해로 인명 피해가 발생하기도 한다. 그러나 사람들은 지구온난화로 인한 기상이변을 걱정하면서도 에어컨을 켜고 자동차를 운행하며 기후변화의 핵심인 탄소와 온실가스를 배출한다.
이산화탄소 포집 및 저장(CCS)은 중요한 온실가스 감축 기술이다. 이는 화석 연료를 사용하는 전력 생산의 과정에서 탈탄소화를 가능하게 한다. 뿐만 아니라, 철강 생산, 시멘트 생산, 정유 공장 및 기타 화학 산업과 같이 다른 저탄소 대안이 없는 산업 부문에서도 탈탄소화를 가능하게 한다. 더 나아가, CCS는 대기 중에서 이산화탄소를 제거할 수 있는 ‘음의 배출(Negative emission)’ 기술로 작용할 수 있다.
저자인 필립 링로즈는 에퀴노르(Equinor)의 지하자원 탐사 전문가(Reservoir geoscience Specialist)로서 북해에서 산업규모의 CCS 프로젝트를 15년 이상 담당하면서, 노르웨이 과학기술대학교의 겸임교수로서 많은 연구결과를 발표하였다. 이 책에는 1인 다역을 수행하며 겪었던 저자의 고민과 통찰이 녹아 있다.
1장에서는 CO2 지중저장의 필요성에 대해 설명한다. 화석연료 사용과 온실가스 연구의 역사, CCS 프로젝트에서 사용되는 포집, 운송, 저장 기술들에 대해 개념적으로 요약하고 있다. 2장은 CO2 지중저장의 학술적인 이론뿐만 아니라 실제 프로젝트에서 경험한 사례들을 함께 보여주며, 실제 프로젝트를 진행하며 맞닥뜨렸던 문제들과 이를 해결하기 위한 실무방법들이 제시된다. 3장에서는 실제 CCS 프로젝트 설계 시에 필요한 고려사항을 설명한다. 주입정에서 발생할 수 있는 온전성 문제와 이를 방지하기 위한 주입정 설계방법, 주입 후 사후관리, 관련된 모니터링 기법들을 다루고 있다. 마지막으로 4장에서는 CO2 지중저장의 기술적인 면 이외에 기후위기에 대응하기 위한 현재 인류의 노력들에 대해 설명하며 CCS 프로젝트의 확대를 촉구한다.
현대 인류 문명사회에서 온실가스를 줄이는 것은 전 지구적으로 매우 중요한 사안이다. 이 도전과제에 대한 여러 해법 중 하나는 심부 지질암반층 내에 이산화탄소를 장기적으로 저장하는 것이다.
이산화탄소 지중저장은 실제 프로젝트를 통해 검증된 기술로서 이산화탄소를 심부지층에 저장하는 것은 동일한 양을 대기로 배출하는 것보다 훨씬 더 안전하다. 남은 문제는 ‘과연 우리 사회가 이 기술을 사용할 의지가 있는가?’ 하는 것이다. 이 책을 통해 이 기술에 대해 더 큰 관심을 갖게 되는 계기가 되었으면 한다.

목차

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기호와 단위
컬러 도판

Chapter 01 왜 이산화탄소를 지중에 공학적으로 저장해야 하는가?
1.1 기후변화와 탄소저감
1.2 화석연료 사용의 역사
1.3 온실가스 연구의 역사
1.4 탄소 포집·저장(CCS)이 필요한 이유
1.5 탄소 포집·저장 기술 소개

Chapter 02 이산화탄소 지중저장의 원리, 저장용량, 제약조건은 무엇인가?
2.1 기술요약
2.2 이산화탄소 지중저장의 개념
2.3 격리와 포획의 원리
2.4 지중 저장용량의 계산
2.5 이산화탄소 지중저장을 위한 유동역학
2.6 주입성 계산
2.7 이산화탄소 지중저장을 위한 지구역학

Chapter 03 이산화탄소 지중저장 프로젝트의 설계
3.1 주입정 설계
3.2 이산화탄소의 열역학과 운송
3.3 저장소 관리체계
3.4 이산화탄소 저장현장의 거동 예측 방법
3.5 주입정 온전성 문제의 처리방안
3.6 이산화탄소 저장 프로젝트 모니터링과 저장소 온전성 관리

Chapter 04 CCS의 미래 - 앞으로 CCS의 전망은?

번역을 마치며
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작가정보

저자(글) 필립 링로즈

(Philip Ringrose)
저자는 Equinor의 Reservoir Geoscience의 Specialist로서 북해에서 산업규모의 CCS 프로젝트를 15년 이상 담당하였고, 노르웨이 국립과학대학 겸임교수로서 연구결과를 다수 발표하였다. European Association of Geoscientists and Engineers의 회장을 역임하였으며, The Univeristy of Edinburgh의 명예교수, Society of Exploration Geophysicists의 특별강사로 활동하며 학술활동을 지원하고 후학양성에 기여하고 있다.

번역 정승필

SK어스온에서 Lead Reservoir Engineer로 근무하며 남중국해의 유전을 개발하고 있다. 서울대학교 지구환경시스템공학부(공학박사)를 졸업하고 한국석유공사, 서울대학교 에너지시스템공학부(겸임조교수)에서 재직하였다. 석유자원 탐사, 개발, 생산의 전 단계에서 실제 프
로젝트를 수행하면서 석유·천연가스 공학과 이산화탄소 지중저장 기술을 연구하고 있다.

번역 남명진

세종대학교 에너지자원공학과 교수로 재직 중이다.서울대학교 지구환경시스템공학부(공학박사)를 졸업하고 한국지질자원연구원과 The University of Texas at Austin(박사후연구원)에서 연구했다. 지열에너지, 석유·천연가스, 이산화탄소 지중저장, 핵심광물 등의 에너지자원공학 분야뿐만 아니라, 지중환경오염 및 지반안정성 모니터링 등의 분야에 대해서도 연구 중이다.

번역 박창협

강원대학교 에너지자원공학과 교수로 재직 중이며 탄소중립융합학과와 수소안전융합학과도 겸하고 있다. 서울대학교 지구환경시스템공학부(공학박사)를 졸업하고 석유·천연가스공학, 이산화탄소 포집·저장·활용, 수소안전 등의 에너지공학 분야를 연구 중이다.