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탄소배출권은 지구온난화 유발이나 이를 가중시키는 온실가스를 배출할 수 있는 권리다. 배출권을 할당받은 업체들은 의무적으로 할당 범위 내에서만 온실가스를 사용해야 한다. 만약 남거나 부족한 배출권은 시장에서 거래할 수 있다.
 
탄소배출권은 기업이 지불해야 할 대표적인 환경비용이다. 탄소배출권은 유엔기후변화협약(UNFCCC)에서 발급한다. 정부는 온실가스 저감을 위해 기업들의 무상할당량을 줄이고 있다.
 
 

온실가스를 배출하는 기업들은 배출량을 줄이거나 탄소배출권을 구매해야 한다. 온실가스 배출 같은 환경문제는 대표적인 시장 실패 사례이다. 이 문제를 시장이 해결하도록 하는 대표적인 제도가 배출권 거래제이다.
 
김용 전 세계은행(World Bank) 총재는 실제 환경 비용을 정확하게 반영하면서도 예측이 가능한 탄소가격을 달성하는 것이 온실가스 배출을 줄이는 핵심열쇠라고 했다.
  
우리나라는 2015년 탄소배출권 제도를 도입했다. 3년에 한번씩 계획을 세워 개별 기업마다 배출할 수 있는 온실가스 허용량을 나눠주고 있다. 1차 계획기간(2015-2017)과 달리 2018년부터 업종과 관계없이 모든 산업부문에 동일한 온실가스 목표가 부가됐다.
  
이 전에는 업종에 따라 탄소배출권을 나눠주다 보니 업종간 형평성 문제가 불거졌다. 모든 업종에 무상 할당되던 배출권 중 일부는 업종에 따라 배출권중 일부를 유상 경매로 구입해야 한다.
 

정부는 보유한 배출권을 경매 형식으로 기업들에게 유상 할당하는데, 이 경매 수입으로 신재생에너지나 에너지 효율을 높이는 투자에 활용할 수 있다. 대부분의 배출권 거래제는 경매 수입을 환경 투자에만 쓸 수 있도록 하고, 부수적으로 중소기업이나 저소득층의 에너지 이용을 지원하는 용도로 활용한다.
 
EU는 배출권 경매를 통해 거둔 수익의 80%이상을 신재생에너지나 친환경 투자에 사용했다. 무상할당 기준은 무역집약도 생산비용발생도를 감안해 정한다. 대부분의 배출권 거래제에서 배출권의 무상할당 규모를 점차적으로 줄이는 방식을 취하는데 우리도 그런 추세를 감안한 것이다.
 

미래에 배출권의 여유물량이 축소될 가능성이 높으므로 기업은 환경투자를 통해 온실가스 배출을 줄이는 전략을 취하는 것이 유리하다. 와인에 빈티지가 있듯이 배출권에도 빈티지가 있어 해당년도에 온실가스를 배출할 수 있다.
 

현재의 배출권 가격보다 미래의 배출권 가격이 높을 것 같으면 배출권을 이월해 두면 된다. 배출권은 선물 외에도 이월 옵션을 선택할 수 있다는 장점이 있다. 환경투자를 통해 남게 되는 잉여 배출권은 미래로 이월시켜 사용할 수 있다.
 

주식이 있으면 배당금을 받는 것처럼 배출권 거래제를 시행할 경우에도 배당을 기대할 수 있다. 환경을 깨끗하게 해준다는 이점에 더해 조세 왜곡의 부담을 줄여줌으로써 경제적인 효율성을 높여준다.
 
환경적 이득과 경제적 이득이라는 두 종류의 배당을 기대할 수 있다. 그런데 이 효과가 제대로 나타나기 위해서는 배출권 거래제 시행과 함께 기업이나 개인이 부담하는 세금이나 비용을 완화해주는 조치를 실시해야 한다.

 
기업이 친환경 투자를 하거나 일반 가정에서 에너지 효율을 높이기 위해 투자하면 배출권 경매수입에 의한 지원, 소득세나 법인세 경감, 기후변화 관련 연구개발 세액 공제 등을 실시해주면 배출권거래제에 대한 대중의 수용성이 증가할 것으로 보인다.

 
배출권거래제가 단기간에 기업에게 부담으로 작용할 수 있으나 탄소가격제도는 기후변화 대응은 물론 녹색성장과 일자리 경쟁력을 뒷받침하는 주춧돌이 될 것이다.

 
 
전기차 시장을 주도하고 있는 테슬라 주식은 급등락을 반복한다. 테슬라 주가가 흔들리는 배경엔 이 회사에 대한 비관론과 낙관론의 극심한 충돌이 있다.

 
테슬라만의 독보적 기술력과 제품 경쟁력에 한계가 보인다는 지적과 반대로 전기차 시대를 앞장서는 테슬라의 진짜 경쟁력은 이제부터 발휘될 것이란 기대감이 상존한다.

 
테슬라는 2020년 7억 2100만 달러의 순이익을 기록했는데, 그 일등 공신 항목은 탄소배출권이다. 테슬라가 받은 16억 달러의 규제 크레딧(신용)은 테슬라의 순이익을 훨씬 능가했는데, 그렇지 않았다면 테슬라는 2020년에도 순손실을 기록했을 것이다.

 

테슬라가 판매하는 전기차는 온실가스 배출이 없기 때문에 여기서 생기는 크레딧을 엔진차 업체들에게 돈을 받고 팔수가 있다. 본업인 차 판매 부문이 적자라 할지라도 부업인 탄소배출권 판매를 통해 흑자를 달성하는 구조다. 탄소배출권 가격은 시장에서 변동될 수 있다.
 

이익 상당 부분이 가격 변동에 노출된다는 우려를 보이기도 하나, 본업인 전기차 분야에서 확고한 비전도 있고 환경규제는 더 엄격해지는 것으로 정책이 결정돼 있기 때문에 탄소배출권 판매액이 급격히 줄어들 가능성도 적다.
 
테슬라의 탄소배출권 거래는 자동차의 탄소배출 규제가 강력한 유럽과 미국의 캘리포니아를 비롯한 여러 주에서 주로 이뤄진다. 미국의 상당수의 주는 자동차 회사들이 2025년까지 배기가스 배출이 전혀 없는 차량의 일정 비율을 팔 것을 요구한다.

 
만약 그렇게 할 수 없다면, 자동차 회사들은 전기 자동차를 독점적으로 판매하는 테슬라 같은 다른 자동차 회사로부터 규제 크레딧을 구입해야 한다. 유럽의 특정 자동차 브랜드가 판매하는 모든 차량의 이산화탄소 배출량을 1km당 평균 얼마 이하로 제한한다고 하자.

 
이 기준을 맞추지 못하는 업체는 수천억 원 이상의 과징금을 내야한다. 이럴 경우 테슬라 같은 업체에 거액을 주고 '테슬라의 전기차 판매량을 해당 엔진차 판매량으로 집계할 수 있는 권리'를 사들이는 것이다.

 
물론 장기적으로 볼 때 이산화탄소 규제에 따른 크레딧 판매는 비즈니스의 중요한 부분이 아니다. 장기적으로 탄소배출권 판매는 중요한 사업 영역에서 제외될 것이다. 몇몇 분기에만 중요한 영역으로 남을 것이다. 기존 완성차 업체가 전기차 생산을 늘릴수록 테슬라의 탄소배출권 수익감소 가능성이 크기 때문이다.

 
 
우리나라는 산업부문에서 온실가스 배출이 높은 국가이다. 에너지 다소비 산업과 온실가스 배출 공정이 많은 산업비중이 다른 나라보다 높다. 이제 기업이 온실가스 부담을 이유로 정부에 로비를 할 시기는 지났다고 본다.

 
울산에서 만드는 전기차나 수소전기차 스마트 선박에 들어가는 철강은 인접한 포항의 포스코에서 생산된다. 세계 전체 산업부문 이산화탄소 배출량의 4분의 1이 제철산업에서 나온다.

 
국내에서 온실가스를 가장 많이 배출하는 포스코(산업계 배출의 약 10% 차지)는 최근 '탄소중립'을 선언했다. 2050년 '넷 제로'를 목표로 2030년까지 온실가스 배출량을 20% 줄이고, 2040년까지 50%를 감축할 계획이다.

 
1단계로 에너지 효율을 향상하고, 2단계 목표로 스크랩 활용을 고도화한다. 3단계 수소환원 제철 기술을 개발해 '수소 제철소'로 전환하려 한다. 그도 그럴 것이 탄소배출로 인한 철강업계의 부담이 가중하다.

 
포스코의 이러한 행보는 탄소배출거래제, 부담금, 탄소세 이슈로 원료를 가공해 중간재 또는 완제품을 생산하는 제조업체들의 고민과 궤를 같이한다. 환경 규제가 강화되면서 온실가스 배출로 인해 환경 비용을 지불해야 하고, 이는 기업의 마진을 끌어내리는 요인이 되기에 사활을 건 제조업 혁신은 불가피하다.

 
국내 대표 철강기업 포스코가 2020년 사상 처음으로 온실가스 초과 배출로 인해 '탄소배출권 매입채무(이하 배출 부채)'를 쌓았다. 온실가스 초과 배출에 따라 2020년 온실가스 무상할당 배출권의 수량을 초과하는 온실가스를 배출해 충당부채를 설정한 것이다. 탄소배출권을 한국거래소 등을 통해 구입해 정산해야 한다는 의미이다.

 
2019년 9월 포스코에너지의 부생가스 복합발전소를 인수해 온실가스 배출량이 크게 증가했다. 포스코는 광양과 포항에서 부생가스 복합발전소를 운영하고 있다. 부생가스 발전소의 배출량은 포스코가 제철 생산 과정에서 배출하는 온실가스의 10% 규모로 상당하다.

 
현재 부생가스의 정제와 분리기술이 부족하고 발전효율 저하로 부가가치가 낮다. 부생가스는 제철소에서 연소시켜 발전소에 사용하고 있어 많은 온실가스를 발생시키고 있다. 포스코의 탄소배출권 구매 비용은 늘어날 전망이다.

 
통상 탄소배출권 배출권 거래제가 끝나는 시기에 일괄적으로 정산한다. 2차 배출권 거래제(2018년 ~ 2020년)는 2020년 종료됐고, 2021년부터 2025년까지 3차 배출권 거래제가 시행된다. 포스코는 온실가스 배출 규모에 비해 무상할당량을 넉넉하게 받았는데, 포스코에너지의 부생가스 발전소를 인수하면서 배출량이 10% 증가했다.

 

2040년 철강 산업은 100% 수소환원제철공법(Top Gas Recycling)을 사용할 지에 대해서는 논란이 있다. 하지만 이미 스웨덴 철강기업 SSAB(싸브)와 독일 티센크루프 등 유럽 철강사들은 수소환원제철공법이 적용된 친환경 제철소를 짓고 있다.
 
지구상의 철은 대부분 산소와 반응한 산화철로 철광석 형태로 존재하기 때문에 순수한 철을 얻기 위해선 철광석을 녹이고 산화철에서 산소를 제거하는 과정이 필요하다.

 
그렇기 때문에 제철소를 가동하기 위해서는 원료인 철광석, 철광석을 녹일 막대한 열을 만드는데 필요한 연료, 액체 산화철에서 산소를 제거해 액체철로 만들어 주는 환원제가 필요하다.

 
철이 녹기 시작하는 온도는 1538℃이다. 수소환원제철공법은 기존에 산소와 결합된 산화물인 철광석에서 철을 만들기 위해 탄소 환원제를 이용함으로써 이산화탄소가 발생하던 것을 수소를 환원제로 이용해 철을 제조함으로써 이산화탄소를 전혀 발생시키지 않고 철을 생산할 수 있는 공법이다.

 
즉, 생산 과정에서 석탄을 쓰지 않고 수소를 통해 쇳물을 뽑아낼 계획이다. 수소와 산소를 고로에 투입해 고온화한 뒤 쇳물을 뽑는 방식이다. 이 경우 탄소사용량을 25% 줄일 수 있어 생산과정에서 50%의 온실가스를 줄일 수 있다.

 
철강 산업은 온실가스를 대량으로 배출해 대기오염을 일으키는 산업으로 꼽혔는데, 이 기술을 활용하면 친환경적으로 쇳물을 뽑을 수 있다. 철강 산업은 쇳물을 뽑아내는 과정에서 필연적으로 부생가스가 발생한다.

 
고로 안에 철광석과 코크스나 석탄을 넣고 섭씨 1500℃로 가열하면 쇳물이 만들어진다. 이 과정에서 코크스가스와 고로가스, 전로가스 등 부생가스가 발생한다. 제철 부생가스는 석탄과 소결광 등이 포함된 곳에서 배출되기 때문에 불순물을 다량으로 포함하고 있다.

 
포스코는 철강 생산공정에서 발생한 부생가스를 재활용하고 있다. 탄소중립이 국제적인 패러다임으로 대두되고 있는 가운데, 부생가스 속 일산화탄소(CO)와 수소(H2)를 분리해 화학산업의 기초원료로 활용할 수 있는 기술 개발에 속도를 내고 있다.

 
CO와 H2는 부가가치가 큰 화학원료로 인정된다. 철강업에서 연소전에 회수하고 그 안에 농축된 CO2를 포집하는 것이 경제성면에서 실행가능한 현실적인 방법으로 제안된다. 포스코는 부생가스를 활용해 연간 7000톤의 수소를 생산할 수 있다.

 
생산 공정에서 발생한 잉여가스를 재사용하고, 일부는 발전 용도로 사용할 수 있다. 포스코는 2025년까지 부생가스 생산 능력을 10배 이상 늘려 연 7만톤을 생산한다. 2030년까지 50만톤의 이산화탄소를 포집한 블루수소 생산체계를 갖추고, 2040년까지 연 200만톤의 그린수소를 생산할 계획이다.

 
2050년에는 블루수소와 그레이수소(이산화탄소 발생), 그린수소(이산화탄소 발생 전무) 등을 합해 연 500만톤을 생산하는 게 목표이다. 2050년 국내의 수소 수요는 약 1690만톤으로 예상된다. 포스코는 국내 수요의 약 29.5%를 책임진다는 원대한 목표를 제시했다.

 
포스코는 자금력이 풍부한 만큼 투자금을 선제적으로 집행해 글로벌 수소 생산 기업으로 탈바꿈하겠다는 목표를 두고 있다. 친환경 제철소를 목표로 자원순환과 재활용을 적극 추진하고 수소 생산과 친환경 에너지 부문에 적극적으로 참여해 세계 최고의 친환경 제철소가 되려한다.

 
 
2015년부터 2020년까지 국내 배출권 거래량은 누계 173.2백만톤으로 매년 증가하는 추세이다. 2020년 배출권의 연평균 가격은 톤당 2015년 1만1013원에서 2020년 약 3배 상승한 2만9604원이다.

 
배출권 자산과 부채 현황을 보면 2020년 말 현재 연결기준 배출권 자산은 5237억원이고, 배출부채는 7092억원으로 2017년 제 1차기간 종료년도 보다 각각 142.1%, 7.8% 증가했다.

 
2020년은 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)에 따라 전체적으로 공장 가동률에 감소가 생겨 배출권 자산과 부채가 공히 감소한 것으로 보인다. 2020년 기준으로 보면 기업의 배출권 보유량 대부분은 무상 할당분(정부가액 0)으로 구성돼 있어 배출권 자산 규모가 작으나, 유상 할당분이 2021년의 경우 3%에서 10%로 증가하기에 2021년부터는 배출권 자산 규모는 커질 수밖에 없다.

 
기업이 정부의 배출권 할당량 감축 계획을 충족하지 못할 경우 초과 사용에 따른 배출부채도 증가할 전망이다. 이러한 상황에서 탄소배출권을 둘러싸고 기업들의 고심은 깊어질 수밖에 없다.

 
그동안의 관행을 보면 탄소배출권을 경매에서 낙찰 받으려 하는데 한국전력의 지원을 받는 일부 발전사가 높은 가격에 싹쓸이했다. 발전 자회사들은 한전에서 배출권 구매비용을 보전 받는 만큼 든든한 자금을 등에 업고 경매 낙찰가격을 올리는데, 이 때문에 다른 기업들은 입찰에 참여해도 낙찰가격을 따라갈 수 없다.

 
시장에서 구입하려니 탄소배출권이 남는 기업이 더 비싼 값에 팔려고 손에 쥐는 경우가 허다했다. 결국 이래저래 가격이 뛰어 탄소배출권을 사들이기가 어려운 만큼 온실가스 배출을 획기적으로 줄일 만한 시설을 갖춰야 한다.

 
기업의 온실가스 감축 수단을 다양화하기 위해 일부 업종을 대상으로 유상할당 경매제도를 시행하고 있다. 유상할당 경매 결과 최저 낙찰가가 시장 거래가격보다 높게 결정되면, 오히려 시장에서도 탄소배출권 가격이 동반 상승하는 악순환으로 이어질 수 있다.

 
한전이 계속 발전사 탄소배출권 비용 부담을 떠안으면 결국 소비자 전기요금 인상으로 이어질 우려가 있다는 비난이 제기되는 이유다. 기업들이 배출권이 남으면 이를 시장에 내놔야 하는데 오히려 버티는 점도 문제로 제기된다.

 
온실가스 내부 감축도 시기가 오래 걸리는 데다 설비 문제로 당장 한계가 있어 경영을 계속해야 하는 기업 입장에서 난감하다. 정부 예비분을 시장에 공급하거나 고효율·저배출 기업에 한해 배출량을 조정해 주는 등 다양한 가격 안정화 정책이 그간 제기돼 왔다.

 
2019년에는 배출권 거래시장 조성자 제도는 매수·매도 호가를 제기함으로써 호가 공백을 해소하고 유동성을 공급해 배출권 거래시장을 활성화 하려는 제도이다. 시장조성자로 지정되면 온실가스 배출권의 매수와 매도 양방향 호가를 매일 제시하고 거래해야 하며, 매월 환경부에 시장조사 실적을 보고하고 평가 받아야 한다.

 
 
배출권 거래제의 가장 큰 장점은 환경 투자를 촉진하는 것이다. 배출권 가격을 통해 전달되는 탄소가격의 시그널 효과를 생각해 보자.

 
신재생에너지와 에너지 저장기술, 차세대 자동차 등의 기술은 탄소가격과 배출권 거래제가 유도했다고 해도 과언이 아니다. 온실가스 감축에 대한 범세계적 논의가 그 어느 때보다 활발한 가운데 최근 들어서야 지구 온난화를 저지할 기술로 주목받고 있지만 사실 CCUS(산화탄소 포집, 활용, 저장(Carbon Capture, Utilization and Storage, CCUS)는 약 45년 동안 전 세계에서 다양한 방식으로 사용되며 온실가스 배출량 감소에 기여해왔다.

 
미국을 포함한 전 세계 대부분의 국가에서 ‘온실가스 배출량 제로(Net-zero emission)’를 국가 과제로 내걸고 있는 가운데, 국제에너지기구(IEA)는 2020년 9월 발간된 ‘에너지기술 전망’ 보고서에서 CCUS 기술 없이는 온실가스 배출량 제로에 도달하는 것이 불가능하다고 전망했다.

 
전 세계에서 배출되는 이산화탄소의 50% 이상이 발전 시설과 중공업 공장에서 발생하는데, CCUS 기술은 산업 현장에서 나오는 대규모 이산화탄소를 경감시킬 수 있는 거의 유일한 해결책이기 때문이다.

 
IEA는 CCUS 기술을 ‘저감하기 어려운(hard-to-abate)’ 탄소 배출량 분야에 대한 해결책이라고 칭한다. 발전소, 중공업 분야에서는 화석 연료를 대체하는 것이 너무 비싸고 비효율적이기 때문에 화석연료 사용을 당장 낮추기 어려운데 이 화석연료 사용으로 발생되는 이산화탄소를 CCUS 기술로 일정 부분 처리할 수 있다고 강조했다.

 
포집은 석탄과 천연가스 화력발전소, 제철소, 시멘트 공장, 정유 공장과 같은 대규모 산업 공정 시설에서 생산된 다른 가스에서 이산화탄소를 분리하는 기술을 말한다.

 
다음으로 운송 기술이다. 분리된 이산화탄소를 압축해 파이프라인, 트럭, 선박 또는 다른 방법을 통해 저장에 적합한 장소까지 운송하는 기술이다.

 
마지막으로 사용 또는 저장 기술이다. 포집한 이산화탄소를 필요한 곳에 사용하거나 이산화탄소가 대기 중으로 빠져나가는 것을 막기 위해 1km 이상의 깊은 지하 암석층에 저장하는 기술을 말한다.
 
​발전소나 산업 시설에서 포집된 이산화탄소는 지질층에 주입해 영구적으로 봉인할 수도 있지만 이산화탄소를 필요로 하는 정유시설 등에 판매되기도 한다. 정유 기업은 포집한 이산화탄소를 원유 회수증진(Enhanced Oil Recovery, EOR)이라는 공정에 사용하는데, 원유를 채굴할수록 압력이 낮아져 채굴이 어려워지는 문제를 지층에 이산화탄소를 주입해 압력을 높임으로써 해결하는 과정이다.

 
이산화탄소를 봉인하면서 석유 생산량도 증가시킬 수 있어 일석이조의 효과를 거둘 수 있다. 실제로 현재 가동되고 있는 많은 CCUS 시설은 이산화탄소를 정유 기업에 판매하는 것으로 매출을 내고 있다.
 
전세계 아연생산의 9%를 생산하는 고려아연은 포스코처럼 탄소중립 클린 제련소를 선언했다. 단기적으로는 인근 울산 석유화학단지에서 발생할 부생수소를 배관으로 들여와 충전시설과 함께 지게차‧수소차를 운영할 계획이다.

 
장기적으로는 호주 자회사에서 그린 수소를 생산해서 들여오고 수소발전을 운용해 이산화탄소 저감에 대응하고자한다. CCUS 기술을 사용하는 것은 말할 것도 없다. 지난 4월 9일 울산시와 롯데케미칼이 친환경 플라스틱 재활용 플랫폼 구축을 위한 양해각서(MOU)를 체결했다.

 
롯데케미칼은 CCUS와 블루수소생산을 목표로 분주한 나날을 보내고 있다. 탄소 배출 1위 기업 포스코와 탄소배출 1위 도시 울산의 기업들이 탄소중립에 따라 빠르게 변화하고 있다.

 
*** 필자 소개 **** 
 
 
 


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