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Occidental의 DAC(Direct Air Capture) 사업: 전략과 진행 상황

energyresearch 2024. 12. 13. 15:55

Occidental의 DAC(Direct Air Capture) 사업: 전략과 진행 상황

Occidental은 미국 석유·가스 기업 중에서도 독보적으로 2050년까지 Scope 1, 2, 3을 포함한 넷 제로(Net Zero) 목표를 설정하고, 이를 실현하기 위해 Direct Air Capture(DAC) 기술을 핵심 전략으로 채택하고 있다. DAC는 대기 중의 이산화탄소(CO2)를 직접 회수하여 저장하거나 활용하는 기술로, Occidental은 이 기술을 통해 기존의 석유·가스 산업에서 쌓아온 경험과 노하우를 활용해 새로운 탈탄소화 솔루션 시장에서 선두 주자가 되고자 한다.

Stratos 프로젝트: 제1호 DAC 플랜트

Occidental의 첫 번째 DAC 프로젝트인 Stratos는 텍사스주 Ector County의 Permian Basin 지역에 위치하고 있으며, 초기 연간 50만 톤의 CO2 회수 능력을 갖추고 있다. 향후 이 플랜트는 100만 톤/년으로 확장될 계획이다. 2022년 8월에 시작된 플랜트 건설은 2023년 11월 기준으로 30%의 진척률을 기록하고 있으며, 2025년 중반 가동을 목표로 하고 있다. Stratos 프로젝트는 총 투자 규모가 약 13억 달러로 추정되며, Carbon Engineering(CE)의 DAC 기술을 활용해 설계되었다.

Occidental은 2019년 CE에 투자하면서 이 기술의 상업적 가능성을 확인했으며, 기존 석유·가스 사업과의 시너지를 적극적으로 활용해 대형 플랜트 개발을 추진했다. Stratos 프로젝트의 주요 목표는 DAC 기술의 상업화를 실현하고, 장기간 안정적인 현금흐름을 확보하며, 글로벌 탄소 중립 목표를 지원하는 데 있다.

CDR 크레딧 판매와 시장 반응

Stratos 플랜트는 가동 전부터 DAC 기반 CDR(Carbon Dioxide Removal) 크레딧 시장에서 큰 주목을 받았다. 2023년 기준, Occidental은 2030년까지 이 플랜트에서 회수될 CO2의 약 70% 이상을 판매했으며, 초기 협상을 포함하면 총 계약량은 85%에 달한다. 주요 구매자는 Airbus, Amazon, ANA 등 다양한 산업군에 걸쳐 있으며, Airbus는 40만 톤, Amazon은 25만 톤의 CDR 크레딧을 구매했다.

Occidental은 CDR 크레딧의 판매 가격을 톤당 400~630달러로 설정했으며, 이는 높은 신뢰성을 가진 DAC 기반 크레딧의 시장 가치를 반영한다. 또한, 미국 정부의 IRA(인플레이션 감축법) 및 IIJA(인프라 투자 및 고용법)의 지원을 통해 톤당 180달러의 CCS 세액 공제를 받을 수 있어 수익성을 한층 강화하고 있다.

South Texas DAC Hub: 제2호 DAC 프로젝트

Stratos 프로젝트의 성공을 기반으로, Occidental은 텍사스 Kleberg County의 멕시코 만 인근에서 South Texas DAC Hub 프로젝트를 추진하고 있다. 이 플랜트는 초기 연간 100만 톤의 CO2 회수 능력을 목표로 하며, 최대 3,000만 톤/년으로 확장 가능하다. 2023년 8월, 이 프로젝트는 미국 에너지부(DOE)의 DAC 허브 지원 프로그램에 선정되어 최대 5억 달러의 정부 자금을 지원받을 가능성이 있다. 현재 기본 설계 단계(FEED)가 진행 중이며, 지역 고용 창출과 커뮤니티 협력을 목표로 하고 있다.

글로벌 확장과 ADNOC와의 협력

Occidental은 DAC 기술의 글로벌 확장을 위해 UAE 국영 석유회사 ADNOC와 협력하고 있다. 양사는 2022년 Partnership for Accelerating Clean Energy(PACE) 협약을 체결했으며, 이를 바탕으로 UAE에서 DAC 프로젝트와 CO2 저류 허브 개발을 위한 엔지니어링 스터디를 시작했다. Occidental은 이러한 글로벌 협력을 통해 DAC 기술의 상업화 가능성을 높이고, 전 세계적인 넷 제로 목표 달성을 지원하고자 한다.

DAC 기술의 도전과 과제

DAC 기술은 대기 중 CO2를 직접 제거하는 네거티브 에미션 기술로 큰 기대를 받고 있지만, 상업화 초기 단계에서 몇 가지 과제를 안고 있다. 현재 DAC 기술의 비용은 톤당 6001,000달러로 매우 높은 수준이며, Occidental은 이를 400500달러로 줄이는 데 성공했으나, 장기적으로는 125~200달러까지 비용을 낮추는 것을 목표로 하고 있다. 이를 위해 기술 최적화, 전력 효율 향상, 인프라 공유 등을 통해 비용 절감 방안을 모색 중이다.

글로벌 경쟁 구도

Occidental 외에도 CarbonCapture, Climeworks, HIF 등 여러 기업이 DAC 기술 개발에 뛰어들고 있다. CarbonCapture는 미국 와이오밍에서 프로젝트 Bison을 진행하며, 최종적으로 연간 500만 톤의 CO2 회수를 목표로 하고 있다. Climeworks는 아이슬란드에서 Mammoth 프로젝트를 통해 연간 3.6만 톤의 CO2를 회수할 계획이다. HIF는 칠레에서 DAC와 재생 가능 에너지를 결합해 합성 연료를 개발하고 있다. 이러한 글로벌 경쟁은 DAC 기술의 상업화를 가속화할 것으로 보인다.

결론: DAC 기술의 미래

Occidental은 DAC 기술을 통해 석유·가스 산업에서 축적한 경험을 활용하며, 넷 제로 목표 달성의 핵심 기술로 자리매김하고 있다. Stratos와 South Texas DAC Hub를 비롯한 대형 프로젝트는 DAC 기술 상업화의 선두 사례로, 향후 전 세계적인 DAC 시장 확대와 비용 절감에 기여할 것이다. 그러나 높은 초기 비용과 기술적 과제, 시장 확대의 필요성은 여전히 해결해야 할 주요 과제다. 글로벌 시장의 성장과 정부 지원의 확대, 그리고 지속적인 기술 발전이 DAC 기술의 성공 여부를 결정할 중요한 요소로 작용할 것이다.

 

1. 세계 최대 DAC 프로젝트

미국의 석유 및 가스 대기업 Occidental은 세계 최대 규모인 연간 50만 톤의 CO2 회수 능력을 가진 DAC(Direct Air Capture) 플랜트를 미국 텍사스주에 건설 중이다. 이 프로젝트는 DAC 기술을 활용하여 대기 중의 CO2를 직접 회수하고, 회수된 CO2를 저장하거나 활용하는 혁신적인 탄소 제거(Carbon Dioxide Removal, CDR) 방식이다.

2. 투자 및 크레딧 판매

  • 투자 참여: 2023년 후반, BlackRock이 이 프로젝트에 자본을 투자한다고 발표하며 DAC 기술에 대한 관심을 보여주었다. 투자 비율은 아직 공개되지 않았다.
  • CDR 크레딧 판매:
    • 2022년 11월 기준, Occidental은 2030년까지 플랜트에서 회수될 CO2의 약 **70%**를 이미 판매 계약 완료.
    • 초기 협상을 포함할 경우, 총 계약량은 **85%**에 달함.
    • 이러한 CDR 크레딧은 다른 탄소 제거 기술보다 높은 신뢰성을 인정받아 더 높은 가격으로 거래되고 있음.

3. 국외 확장

Occidental은 글로벌 DAC 사업 확대를 위해 UAE의 국영 석유회사 ADNOC와 협력하여 UAE 내 DAC 플랜트 개발을 위한 엔지니어링 스터디를 시작함. 이를 통해 중동 지역에서도 DAC 기술을 상용화하려는 전략을 펼치고 있다.

4. 기술 및 상업화 전략

  • Occidental은 DAC 기술의 핵심 기업인 Carbon Engineering을 완전 자회사화하여 기술 라이센스 판매로 추가적인 수익 창출을 계획하고 있다.
  • 기술 상용화를 위해 대규모 플랜트 개발 및 운영 노하우를 쌓으며, 향후 DAC 기술 확산을 위한 발판을 마련 중이다.

5. DAC의 글로벌 현황 및 전망

  • 현재 상태:
    • 국제에너지기구(IEA)에 따르면, 현재 세계적으로 DAC 플랜트는 27개소 운영 중이며, 연간 총 CO2 회수량은 약 10만 톤에 불과함.
    • 약 130개의 DAC 프로젝트가 제안되어 있으나, 대부분 초기 단계에 있음.
  • 미래 전망:
    • IEA의 **넷 제로 시나리오(NZE)**에서는 DAC가 2030년 거의 0에서 2050년까지 발전소 CO2 회수량과 동일한 규모로 성장해야 한다고 분석함.
    • 하지만 DAC 개발의 가능성에는 한계가 있음:
      • CO2 저장 용량 부족.
      • 높은 개발 비용(매년 약 700억 달러).
      • 회수 과정에서 요구되는 대규모 청정 전력.
      • CO2 크레딧 구매자의 확대 필요성.
  • 장점:
    • DAC는 식림 등 기존 CDR 기술보다 높은 신뢰도를 가지며, 다른 기술 대비 높은 가치의 CDR 크레딧으로 평가받고 있다.
  • 과제:
    • 기술 대형화 및 비용 절감.
    • 상업화 실현 가능성 확보.

6. 텍사스 DAC 플랜트의 중요성

텍사스에 건설 중인 Occidental의 DAC 플랜트는 세계 최초의 상업화 규모 DAC 프로젝트로, 향후 DAC 기술의 상용화 가능성을 가늠할 중요한 사례로 평가된다. 또한, Occidental은 기술 상용화와 글로벌 확장을 위해 적극적인 투자와 파트너십을 통해 지속 가능한 비즈니스 모델을 구축하고 있다.

 

 

Occidental의 DAC 사업 및 향후 계획

1. 제1호 DAC 프로젝트: Stratos 사업

Occidental은 미국 텍사스주 Ector County의 Permian Basin 지역에 제1호 대형 DAC 프로젝트인 Stratos 사업을 진행 중이다. 이 사업은 세계 최대 규모의 DAC 플랜트 중 하나로, 2025년 중반 가동을 목표로 하고 있다.

  • CO2 회수 능력: 초기 50만 톤/년에서 장기적으로 100만 톤/년으로 확장 가능.
  • 진행 현황:
    • 2022년 8월 건설 개시.
    • 2023년 11월 기준, 건설 진척률 30%.
    • 회수된 CO2는 Permian Basin 내에서 지하에 저류될 예정.
  • 투자 규모: 최대 13억 달러.
  • 목적:
    1. DAC 기술 상업화 실현.
    2. 장기간 안정적인 현금 흐름 확보.
    3. 탄소 중립(Net Zero) 목표 달성.

2. 제2호 DAC 프로젝트: South Texas DAC Hub

Stratos 사업 이후, Occidental은 South Texas DAC Hub라는 두 번째 대형 DAC 프로젝트에 착수했다. 이 프로젝트는 텍사스주 Kleberg County의 멕시코 만 인근에서 진행되고 있다.

  • CO2 회수 능력:
    • 초기 100만 톤/년에서 최대 3,000만 톤/년으로 확장 가능.
  • 진행 현황:
    • 2022년 부동산 회사 King Ranch와 11만 에이커의 토지 임대 계약 체결.
    • 2023년 8월, 미국 에너지부(DOE) 지원 프로그램 선정.
    • 현재 FEED(기본 설계 단계) 진행 및 지질구조 조사 중.
  • 특징:
    • DAC 허브 개발 지원 프로그램(Regional DAC Hubs)의 하나로, 연방 정부의 자금 지원을 받을 예정.
    • 5년간 최대 5억 달러 지원 가능.
    • 지역 고용 창출과 커뮤니티 협력도 주요 목표.

3. 미래 계획

Occidental은 DAC 기술의 글로벌 상용화를 목표로, Stratos와 South Texas DAC Hub 이후의 사업도 계획하고 있다.

  • 글로벌 확장:
    • UAE의 국영 석유회사 ADNOC와 협력하여 UAE에서 DAC 개발.
    • 기술 라이센스를 제3자에게 제공하고, 파트너와 함께 조업 관리를 추진.
  • 기술 상용화:
    • Carbon Engineering을 완전 자회사화해 DAC 기술 라이센스 판매 및 수익화를 목표로 한다.
  • 미국 에너지부 지원 프로그램:
    • DAC 관련 R&D 및 개발 사업에서 지속적인 지원을 확보.
    • 2024년 추가 개발 프로젝트 선정 가능성 있음.

4. Occidental DAC 사업의 주요 특징

항목Stratos 사업 (제1호)South Texas DAC Hub (제2호)

위치 텍사스주 Ector County, Permian Basin 텍사스주 Kleberg County, 멕시코 만 인근
CO2 회수 능력 초기 50만 톤/년, 최대 100만 톤/년 초기 100만 톤/년, 최대 3,000만 톤/년
진행 현황 (2023년 11월 기준) 건설 진척률 30% FEED 진행 및 지질 조사 중
투자 규모 최대 13억 달러 미정 (DOE 지원 프로그램 선정)
주요 특징 자체 자금으로 개발, 지하 저류 정부 자금 지원 프로그램 활용, 지역 허브 개발

5. DAC 기술의 글로벌 전망

DAC 기술은 탄소 중립 목표를 위한 필수 요소로 주목받고 있다. IEA(Net Zero 시나리오)에 따르면, DAC 기술은 2030년 거의 0에서 2050년 발전소 CO2 회수량 수준으로 성장해야 한다. 그러나 DAC 기술의 상업화에는 몇 가지 도전 과제가 있다:

  1. 높은 비용: 연간 약 700억 달러의 개발 자금이 필요.
  2. 청정 에너지 요구: DAC 운용에 대량의 청정 전력이 필요.
  3. 저류 용량 부족: CO2 저장 공간의 제한.
  4. 시장 성장: CO2 크레딧 구매자의 확대 필요.

 

Occidental의 제1호 DAC 프로젝트 「Stratos」: 경과 및 수익 모델

1. Stratos 사업 개요

Stratos는 Occidental의 첫 번째 대형 DAC 프로젝트로, 텍사스 Ector County의 Permian Basin 지역에 위치하고 있다. 이 사업은 DAC 기술을 활용해 연간 50만 톤의 CO2를 회수하며, 장기적으로는 100만 톤/년으로 확장할 계획이다.

  • 건설 및 운영 일정:
    • 2022년 8월: 건설 시작.
    • 2023년 11월: 건설 진척률 30%.
    • 2025년 중반: 가동 예정.
  • 투자 및 기술:
    • 총 투자액: 약 13억 달러.
    • 기술: Carbon Engineering(CE)의 DAC 기술을 기반으로 설계.
  • 목표:
    1. DAC 상업화 실현.
    2. 안정적 현금흐름 확보.
    3. 탄소 중립 달성을 위한 핵심 기술 개발.

2. 주요 경과

(1) 기술 개발

Occidental은 2019년 **Carbon Engineering(CE)**에 투자하면서 DAC 기술과 기존 석유·가스 사업의 시너지를 발견했다. 이를 바탕으로 대형 플랜트를 설계하고 스케일업 가능성을 확인했다.

(2) 파트너십 구축

  • ADNOC와의 협력:
    • 2022년, UAE 국영 석유회사 ADNOC와 협력하여 UAE에서 DAC 개발 및 CO2 저류 허브 구축을 평가.
    • 2023년, UAE에서 DAC 개발을 위한 엔지니어링 스터디 개시.

(3) 시장 개척

  • CDR 크레딧 판매:
    • 2030년까지 Stratos 플랜트에서 회수되는 CO2의 70% 이상을 이미 판매 계약.
    • 초기 협상 포함 시 **85%**에 달함.
  • 주요 구매자:
    • Airbus: 항공기 제조사, 총 40만 톤 (10만 톤/년, 4년간 계약).
    • Amazon: 총 25만 톤 (2.5만 톤/년, 10년간 계약).
    • ANA: 일본 항공사, 총 3만 톤 (1만 톤/년, 3년간 계약).

3. 수익 모델과 비용 구조

(1) 수익원

  1. CDR 크레딧 판매:
    • 예상 판매 가격: 톤당 400~630달러.
  2. 정부 지원 (IRA법에 따른 45Q 세액 공제):
    • CCS 적용 시: 톤당 180달러.
    • EOR(Enhanced Oil Recovery) 적용 시: 톤당 130달러.
  3. 기타 수익:
    • 자발적 탄소 시장 판매.
    • DAC 운영에서 생성된 CO2를 CCS에 활용 (톤당 85달러).

(2) 비용 구조

  1. CO2 회수 비용:
    • 현재: 톤당 400~500달러.
    • 목표: 톤당 125~200달러로 감축.
  2. 운영 비용 비율:
    • 공기 접촉 장치(Air Contactors): 40%.
    • 중앙 처리 장치(Centralized Processing): 40%.
    • 전력 및 인프라 관련 비용: 20%.

(3) 수익-비용 균형

  • 초기에는 CDR 크레딧과 정부 지원을 통해 회수 비용을 상쇄.
  • 기술 효율 개선, 전력 사용 감소, 인프라 최적화를 통해 장기적으로 회수 비용을 대폭 절감할 계획.

4. Stratos 사업의 과제 및 전망

  • 과제:
    • 초기 높은 회수 비용(톤당 400~500달러).
    • DAC 기술 대형화 및 전력 효율 향상 필요.
    • CO2 크레딧 시장 성장 및 구매자 확대 필요.
  • 전망:
    • DAC 기술의 상업화가 성공하면 글로벌 확장 가능성 높음.
    • DAC CDR 크레딧의 높은 신뢰성과 수익성으로 시장 수요 증가 예상.
    • 미국 정부의 강력한 지원(IRA법)은 DAC 기술 개발에 긍정적인 영향을 미칠 것.

5. 향후 전략

  1. 국내외 확장:
    • UAE를 포함한 글로벌 DAC 프로젝트 확대.
    • 제2호 South Texas DAC Hub를 기반으로 확장 가능성을 탐색.
  2. 파트너십 강화:
    • ADNOC 등 글로벌 파트너와의 협력을 통해 시장 입지 확대.
    • 기술 라이센스 판매와 협업으로 기술 확산 가속화.
  3. 비용 절감:
    • DAC 기술 효율성 향상 및 에너지 절약 기술 도입.

Direct Air Capture(DAC) 기술과 글로벌 동향: 정리

1. Occidental의 DAC 전략

Occidental은 미국 석유·가스 회사 중에서도 **2050년 넷 제로 목표(Scope 1, 2, 3 포함)**를 명확히 설정한 드문 기업으로, DAC 기술을 기반으로 한 탈탄소화 솔루션에서 장기적인 현금 흐름과 리턴을 추구하고 있다.

  • Stratos 사업(제1호 DAC 프로젝트): 텍사스주에서 연간 50만 톤 CO2 회수 능력으로 시작해 100만 톤/년으로 확장 계획.
  • South Texas DAC Hub(제2호 DAC 프로젝트): 초기 100만 톤/년에서 최대 3,000만 톤/년으로 확장 가능.
  • 글로벌 확장: ADNOC와의 협력을 기반으로 UAE 등 해외 진출. 2035년까지 최대 135개의 DAC 플랜트 건설을 목표로 하고 있다.

Occidental의 DAC 기술 개발은 기존 석유·가스 탐사 및 생산에서 쌓은 노하우를 기반으로 진행되며, 상업화 초기 단계에서 경쟁력을 확보하기 위한 적극적인 투자와 파트너십 전략을 구사하고 있다.

2. 기타 글로벌 DAC 프로젝트

(1) CarbonCapture (미국)

  • 프로젝트 Bison (와이오밍주):
    • 목표: 최종적으로 연간 500만 톤 CO2 회수.
    • 단계별 확장:
      • 3단계: 80만 톤/년.
      • 4단계: 400만 톤/년.
    • 주요 목적: 자사의 탄소 네거티브 목표(2030년) 달성을 위한 Scope 3 배출 감소.

(2) Climeworks (스위스)

  • Mammoth Project (아이슬란드):
    • 현재 회수 능력: 연간 3.6만 톤 CO2.
    • 2021년 9월, 1단계 프로젝트에서 연간 4,000톤 회수 능력으로 가동 시작.
    • 기술 개발을 통해 상업화로 확장 계획.

(3) HIF (칠레)

  • Haru Oni 프로젝트:
    • DAC로 회수한 CO2를 활용해 E-가솔린, E-에탄올 등 합성연료를 제조.
    • 주요 참여 기업:
      • Siemens Energy(독일), Enel Green Power(이탈리아), ExxonMobil(미국) 등.
    • 특징: 재생 가능 에너지를 이용해 DAC와 그린 수소 생산 결합.

3. DAC 기술의 과제와 전망

(1) 비용 문제

  • 현재 DAC 기술의 비용은 CCS를 포함해 1톤당 600~1,000달러 수준으로 고비용.
  • Occidental은 비용을 400~500달러로 낮추기 위해 기술 최적화 및 전력 효율 향상을 추진 중.
  • 장기적으로 1톤당 125~200달러로 비용을 줄이는 것이 목표.

(2) 정부 지원 의존

  • DAC 상업화는 미국 연방 정부의 지원 프로그램(IRA법, IIJA법 등)에 크게 의존.
  • IRA법의 세액 공제(45Q)로 CCS에 1톤당 180달러 지원, EOR에는 130달러 지원.

(3) 시장 수요

  • CDR(CO2 제거) 크레딧의 수요는 점차 증가 중.
    • CDR 크레딧 구매 기업: Amazon, Airbus, ANA 등 다수.
    • 구매 가격: 1톤당 400~630달러.

4. DAC 기술의 글로벌 경쟁

DAC 기술의 글로벌 경쟁은 Occidental 외에도 CarbonCapture, Climeworks 등 여러 기업이 주도하고 있다.

  • Occidental: 기존 석유·가스 사업과의 시너지 및 CCS 기술을 결합해 대형 프로젝트를 추진 중.
  • CarbonCapture: 대규모 확장을 통해 Bison 프로젝트로 시장을 확대.
  • Climeworks: 유럽 중심으로 소규모 프로젝트에서 상업화로 전환 중.
  • HIF: DAC와 재생 가능 에너지, 그린 수소 결합으로 E-연료 개발.

5. 결론

DAC 기술은 넷 제로 목표 달성을 위한 핵심적인 네거티브 에미션 기술로 기대를 받고 있지만, 상업화에는 여전히 고비용과 정부 지원 의존, 시장 확대 등의 도전 과제가 남아 있다.

Occidental은 이러한 과제 속에서도 적극적인 투자와 글로벌 파트너십을 통해 DAC 상업화를 선도하며, 대규모 플랜트 건설과 기술 최적화를 통해 비용 절감을 목표로 하고 있다. 앞으로 DAC 시장의 성장과 기술 개발 동향, 그리고 CDR 크레딧 수요 추이를 지속적으로 주목할 필요가 있다.

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