Review on Ocean Carbon Sequestration through Direct Injection

심층 분사를 통한 해양 이산화탄소 격리 기술 소개

The oceans could absorb almost all the anthropogenic carbon dioxide the mankind has been producing eventually, but in the nature the air-sea $CO_2$ exchange occurs very slowly and to lower the atmospheric $CO_2$ concentration substantially $CO_2$ must be injected to the interior of the ocean directly. If we inject $CO_2$ collected at the major $CO_2$ sources into the international waters in the Philippine Sea or east of Japan, we could store the $CO_2$ in the oceans effectively for a few hundred years. When $CO_2$ is dissolved into the water, PH drops. The creatures adapted to the deep oceans where environment is very stable could be affected by even a small change in pH significantly. If, therefore, we are to inject $CO_2$ into the oceans, we must assess the effect of $CO_2$ injection in the marine ecosystem beforehand. Only when the damage to the marine ecosystem is smaller than the benefit from the $CO_2$ injection, $CO_2$ injection is effective.

해양은 인류가 산업활동을 통하여 방출한 이산화탄소를 대부분 흡수할 수 있으나 자연상태에서는 대기 중 이산화탄소가 해양으로 흡수되는 속도가 매우 느리기 때문에, 가시적인 대기중 온실가스농도저감을 위해서는 인공적으로 해양의 중심층으로 이산화탄소를 직접 분사시켜 해수에 용해시키는 방법을 사용할 수 있다. 화력발전소나 제철소 등 이산화탄소를 대량으로 발생시키는 곳에서 이를 직접 포집하여 선박으로 필리핀해나 일본 동쪽의 공해역으로 운송하여 중심층(수심 $2,000{\sim}3,000\;m$)에 분사시킨다면 수 백년 이상 해양에 저장할 수 있다. 해수에 용해된 이산화탄소는 분사지역을 중심으로 해수의 pH를 감소시키는데, 환경변화가 매우 적은 심해에 적응한 생물들은 작은 환경의 변화에도 큰 영향을 받을 수 있기 때문에, $CO_2$ 분사를 시행하려면 이에 의한 생태영향평가를 수행해야 한다. 생태계에 나타나는 손실이 $CO_2$ 분사에 의한 이득보다 작을 경우에만 심층 분사를 통한 해양 이산화탄소 격리가 경제적인 측면에서 유효하다.