Abstract
Carbon dioxide capture and storage (CCS) technology has been regarded as one of the most possible and practical option to reduce the emission of carbon dioxide ($CO_2$) and consequently to mitigate the climate change. Korean government also have started a 10-year R&D project on $CO_2$ storage in sea-bed geological structure including gas field and deep saline aquifer since 2005. Various relevant researches are carried out to cover the initial survey of suitable geological structure storage site, monitoring of the stored $CO_2$ behavior, basic design of $CO_2$ transport and storage process and the risk assessment and management related to $CO_2$ leakage from engineered and geological processes. Leakage of $CO_2$ to the marine environment can change the chemistry of seawater including the pH and carbonate composition and also influence adversely on the diverse living organisms in ecosystems. Recently, IMO (International Maritime Organization) have developed the risk assessment and management framework for the $CO_2$ sequestration in sub-seabed geological structures (CS-SSGS) and considered the sequestration as a waste management option to mitigate greenhouse gas emissions. This framework for CS-SSGS aims to provide generic guidance to the Contracting Parties to the London Convention and Protocol, in order to characterize the risks to the marine environment from CS-SSGS on a site-specific basis and also to collect the necessary information to develop a management strategy to address uncertainties and any residual risks. The environmental risk assessment (ERA) plan for $CO_2$ storage work should include site selection and characterization, exposure assessment with probable leak scenario, risk assessment from direct and in-direct impact to the living organisms and risk management strategy. Domestic trial of the $CO_2$ capture and sequestration in to the marine geologic formation also should be accomplished through risk management with specified ERA approaches based on the IMO framework. The risk assessment procedure for $CO_2$ marine storage should contain the following components; 1) prediction of leakage probabilities with the reliable leakage scenarios from both engineered and geological part, 2) understanding on physio-chemical fate of $CO_2$ in marine environment especially for the candidate sites, 3) exposure assessment methods for various receptors in marine environments, 4) database production on the toxic effect of $CO_2$ to the ecologically and economically important species, and finally 5) development of surveillance procedures on the environmental changes with adequate monitoring techniques.
이산화탄소를 포함하는 온실가스의 증가로 인한 기후변화 영향을 저감하기 위해 최근 이산화탄소의 포집 및 저장(CCS)과 관련된 많은 연구들이 이루어지고 있다. 포집된 이산화탄소의 저장은 저장용량이 큰 육상/해상의 유 가스전, 대수층, 석탄층과 같은 지질구조를 이용한다. 이산화탄소의 포집 및 저장과정에서 예상되는 가장 중요한 문제는 이산화탄소의 환경 중 유출에 의해 발생할 수 있다. 사업과정 또는 이후의 이산화탄소의 유출은 잠재적으로 환경 변화 및 서식 생물에 심각한 위해를 미칠 수 있는 것으로 우려된다. 저장된 이산화탄소의 유출에 의한 환경 위해를 최소화하고 과학적으로 관리하기 위해서는 환경위해성평가 결과를 바탕으로 위해도 저감 및 관리가 이루어져야 할 것이다. 위해성평가는 기본적으로 효율적인 위해도 관리를 위한 정책 결정 도구로 활용되며, 예상되는 위해요인과 인간 및 생태계에 미치는 영향과의 관계에 대한 신뢰성 있는 자료를 바탕으로 노출평가와 영향평가를 수행한 후 위해도를 산정하는 과정이다. 최근 국제해사기구(IMO)는 해저 지중저장 사업을 위한 위해성평가 체계에 대한 일반 지침서를 제시하였고, 모든 해저 지중저장 사업의 수행 주체는 이 지침서를 기본으로 사업 수행 전 과정에 대한 위해성평가관리 체계를 마련하도록 요구하고 있다. 이 지침서는 이산화탄소의 해저 지중저장에 대한 환경위해성평가는 저장 지역에 대한 특성파악, 유출시나리오에 기반한 노출평가, 누출된 이산화탄소에 의한 생물에 대한 직접적인 영향 및 환경 변화에 의한 간접적인 영향이 고려된 영향평가 등을 포함한다. 국내에서 시도되는 이산화탄소의 포집 및 해저 지중저장사업 또한 IMO의 지침서를 기반으로 하되 사업과 환경 특성에 적합한 위해성평가관리 시스템을 구축할 필요가 있다. 국내의 이산화탄소 해양 지중저장사업에 대한 위해성평가관리 체계 마련을 위해서는, 후보지역의 환경 특성에 대한 연구를 바탕으로 해양환경에서 이산화탄소의 물리화학적 거동에 대한 이해, 육상 및 해양환경의 배경 조건 및 특성 파악, 포집 후 수송, 지중저장 지질구조에 적합한 개연성 있는 유출시나리오에 기반을 둔 노출평가와 국내 생물종을 이용한 생태영향평가 자료의 생산과 DB화, 그리고 유출 감시 및 환경 모니터링 기법 개발 등이 반드시 이루어져야 한다.
