전 세계는 지금 ‘e-fuel’ 광풍...실험단계 넘어

대중화로 ‘풍력·물·공기’로 꿈의 연로 만든다




전기·수소차 등장에 숨 죽였던 내연기관차 업계가 e-fuel 등장으로 숨통이 다시 트였다.

앞만 보고 달렸던 정부의 거침없는 친환경 정책에 내연기관 정비업계와 부품업계도 각자도생의 길에 접어들었만, e-fuel이 구원투수로 깜짝 등장한 것이다.

사실, e-fuel은 10여 년 전부터 개발됐지만, 고가의 생산비용 때문에 대중화에는 성공하지 못했다.

그런데 전 세계가 e-fuel의 생산비 절감을 위해 머리를 맞댄 것이다.

e-fuel의 대중화를 두고서 10년, 20년, 30년 여러 말들이 오가고 있지만, 분명한 사실은 전기·수소차가 온실가스를 줄이는 만병통치약이 아니라는 사실이다.

이제 세계는 친환경차와 내연기관차의 공존을 선택했다. e-fuel 개발현황을 살펴본다.

기후중립연료로 떠오르고 있는 ‘e-fuel’에 대한 관심이 뜨겁다. e-fuel은 풍력이나 태양광으로 생산된 전기로 물을 전기분해해 수소(H)를 만든 후 이산화탄소(CO₂), 질소(N) 등을 투입해 생산해낸 e-가솔린, e-디젤, e-젯트연료 등을 뜻한다.

전기차보다 이산화탄소 배출이 적어 꿈의 연료로도 통한다. 무엇보다 가솔린과 디젤에 혼합할 경우 내연기관에 그대로 사용할 수 있어, 친환경차 등장에 벼랑 끝으로 내몰릴 위기에 처한 기존 내연기관 정비인들이 쌍수를 들고 환영할 정도다.

그동안 내연기관 정비인들은 정부의 브레이크 없는 친환경차 보급 정책에 떠밀려 숨조차 제대로 쉬지 못했다.

일각에선 10년 후엔 기존 정비업 종사자의 90% 이상이 도태될 것이라는 암울한 목소리까지 흘러나온 게 사실이다.

정부도 e-fuel 개발에 박차를 가하기 시작했다. 산업통상자원부는 4월 15일 오후 2시 서울 자동차회관에서 연료·수송분야 관계자 및 전문가들이 참석한 가운데 ‘수송용 탄소중립연료 연구회’ 발족식을 겸한 1차 연구회를 개최하고, 수송·산업 분야에서 새로운 탄소중립 실현 수단으로 주목받고 있는 e-fuel에 대해 본격적으로 검토·논의에 들어갈 것이라고 밝혔다.



이날 발족식에는 현대자동차, SK에너지, 현대오일뱅크, GS칼텍스, S-OIL(이상 산업계), KAIST 배충식 교수, 서울대 민경덕 교수(이상 학계), 산업연구원, 에너지경제연구원, 에너지기술연구원, 화학연구원, 고등기술연구원, 한국과학기술연구원, 한국자동차연구원, 조선해양기자재연구원, 항공우주연구원(이상 연구계) 등의 전문가들이 참석해 ▲e-fuel 글로벌 동향 및 국내여건 ▲국내 e-fuel 관련 기술개발 현황 ▲자동차 적용을 위한 과제 등에 대해 논의했다.

수송용 탄소중립연료 연구회는 오는 10월까지 월 1회 정례적인 연구회 활동을 통해 e-fuel 적용 필요성을 검토하고 연료의 경제성 확보, 수송기관 적용 기술 등 중장기 기술로드맵을 도출할 계획이다.



특히, 산업부는 지난 2월 23일 열린 ‘제4차 친환경자동차 기본계획’에서 제시된 ‘탄소중립 4대 챌린지(Challenge)’ 및 ‘CO₂재활용 프로젝트’ 추진에도 이번 연구회 결과물을 적극 활용할 계획이다.



◆“e-fuel 연구회 시동”

한편, 4월 15일 열린 1차 연구회에서는 e-fuel 글로벌 동향 및 국내여건 등이 발표됐으며, 차량 전주기 측면의 온실가스 저감효과, 기존 기술·장비 활용 가능성 등 e-fuel의 장점과 발전 가능성에 대한 논의가 이뤄졌다.

특히, 참석자들은 e-fuel의 대중화를 위해서는 CO₂확보 방안, e-fuel 생산경제성 개선 등 선결과제 해결에 대한 고민도 병행돼야 한다는 의견에 뜻을 함께했다.

5월 27일 열린 2차 연구회에서는 e-fuel 실현을 위한 핵심과제인 CO₂포집 방안, e-fuel 생산 경제성 확보 전략에 대해 논의가 진행됐다.

먼저 차량에 포집장치를 설치해 CO₂를 대기 배출 없이 바로 포집하는 MCC(Mobile Carbon Capture)방식과,

차량이 배출한 만큼 대기에서 CO₂를 포집하는 DAC(Direct Air Capture)방식에 대한 기술확보 방안이 발표됐으며, 이어 열린 토론회에서는 다양한 의견까지 교환됐다.

또한, e-fuel 생산 경제성의 핵심요소와 적용 가능한 생산공법 발표와 함께 생산경제성 확보 방안에 대해서도 논의가 이어졌다.



◆“e-fuel 효용성 확인...관련법 개정도 뒤따라야”

7월 14일 열린 3차 연구회에서, 한국석유관리원은 ‘합성연료의 내연기관 적용 사례’에 대해, 그리고 현대자동차는 ‘내연기관 관점에서 e-fuel의 효용성’에 대해 각각 발표했다.

먼저, 석유관리원은 BTL(Biomass to liquid) 등 합성연료의 내연기관 적용 시 연료 품질, 배출가스 등에 대한 분석 자료를 발표했으며, 현대차 관계자는 “e-fuel이 기존 내연기관 인프라와의 호환이 가능하며,

전기차 인프라 구축 시간을 고려할 때 탄소중립 연료로서의 효용성 또한 증가할 것”이라고 강조했다.

이날 자리를 함께한 한국에너지공단도 ‘e-fuel 확산을 위한 정책과제’를 발표하면서 R&D 지원, 인센티브 도입 등 e-fuel 추진에 대한 석유·수송업계의 제안사항을 공유했다.



특히, 에너지공단 관계자는 연료혼합의무화(RFS) 적용대상 원료의 다각화 등에 대해서도 언급했는데,

RFS는 수송용 연료 공급자(혼합의무자)가 기존 화석연료(경유)에 바이오연료(바이오디젤)를 일정 비율 혼합해서 공급하도록 하는 제도로 2015년 7월 31일 시행에 들어갔다.

세계 각국에서 개발되고 있는 e-fuel의 혼합비율이 적게는 10%에서 많게는 20% 이상 되는 것을 감한하면, RFS를 규정한 ‘신에너지 및 재생에너지 개발이용보급촉진법’ ‘신재생에너지 공급의무화제도 및 연료혼합의무화제도 관리운영지침’ 등의 개정이 불가피할 것으로 보인다. 연도별 혼합의무 비율은 표를 참조하자.



이날 회의를 주재한 주영준 산업부 에너지자원실장도 “탄소중립연료(e-fuel) 기술은 수송분야뿐 아니라, 석유화학, 발전 등 타 산업에도 적용되어 탄소중립에 기여할 수 있는 기술” 이라고 언급하면서,

“타 대체연료, 기술과의 비교·분석 등 e-fuel에 대해 다양한 시각에서 면밀한 검토를 거쳐, 탄소중립을 가장 효율적으로 실현할 수 있는 수단을 발굴하겠다”라고 강조했다.



◆ 현대자동차 그린 수소사회 이끈다

그린 수소사회를 이끌고 있는 현대자동차는 9월 6일 배포한 <현대자동차 ‘IAA 모빌리티 2021’ 참가> 제하의 기사에서 ▲‘기후변화 통합 솔루션’으로 2045년까지 탄소 순배출 제로화 달성 목표 ▲중간 목표로 2040년까지 탄소 배출량 2019년 수준 대비 75% 감축 등을 강조했다.



특히, 현대차는 독일 뮌헨에서 열린 ‘IAA 모빌리티 2021(IAA Mobility 2021)’ 보도발표회에서 아이오닉6 컨셉, 대형 SUV 전기차 컨셉 티저, 수소사회를 예술적으로 표현한 조형물 전시 등을 통해 자동차 생산부터 운행, 폐기까지 전 단계에 걸쳐 탄소 순배출 제로(0)를 달성하기 위한 청사진을 공개했다. 순배출이란 전체 배출량에서 제거 또는 흡수된 양을 차감한 실질적인 배출량을 뜻한다.

먼저 ‘2045년 탄소중립’ 구상의 핵심은 ▲클린 모빌리티(Clean Mobility) ▲차세대 이동 플랫폼(Next-generation Platform) ▲그린 에너지(Green Energy)를 축으로 한 ‘기후변화 통합 솔루션’이다. 



아울러, 전동화 역량의 지속적인 확대는 물론 에너지 전환 및 혁신 모빌리티 플랫폼 개발에도 박차를 가해 미래 세대이자 탄소중립의 시대를 살아갈 첫 번째 세대인 ‘제너레이션 원(Generation One)’을 위한 지속가능한 미래를 앞당긴다는 것이 현대차의 복안이다.

구체적으로 현대차는 2040년까지 차량 운행, 공급망(협력사), 사업장(공장) 등에서 발생하는 탄소 배출량을 2019년 수준 대비 75% 줄이고 이와 더불어 CCUS(탄소 포집·활용·저장 기술) 등을 도입해 2045년까지 실질적인 배출량을 제로화 한다는 방침이다.

현대차 장재훈 사장은 IAA 보도발표회에서 “현대차는 ‘인류를 위한 진보’라는 비전 아래 세상을 위해 옳은 일을 하고자 하는 강한 의지를 가지고 있다”며 “기후변화는 부정할 수 없는 현실이자 직면하고 있는 도전 과제이며, 전 인류의 각별한 관심이 시급하다”라고 강조했다.



그러면서, “2045년까지 제품과 사업 전반에서 탄소중립을 달성하고, 보다 지속 가능한 미래를 위해 친환경 모빌리티와 에너지 솔루션 투자에 박차를 가할 것”이라고 덧붙였다.

앞서, 현대차는 수송용 탄소중립연료 연구회 발족식 이후 SK에너지, 현대오일뱅크, GS칼텍스, S-OIL 등과 손잡고 탄소중립연료(e-fuel) 개발에 박차를 가하겠다는 뜻을 전한 것으로 알려졌다.