[현장] "재생 합성연료, 전기·수소차 대비 내연기관 대체 비용 27%↓"

[아이뉴스24 김종성 기자] 탄소중립에 더 유연하기 대처하기 위해 재생 합성연료(E-Fuel)와 바이오연료를 통한 연료와 기술의 포트폴리오 확장이 필요하다는 전문가들의 지적이 나왔다. 아울러 바이오연료의 효율적인 이용과 원료 수급을 위한 국가 차원의 인프라 구축과 연구에 대한 정책적 관심과 지원이 필요하다는 의견도 제시됐다.

11일 한국자동차기자협회, 주한미국대사관, 미국곡물협회는 '2050 탄소중립 실현을 위한 친환경연료의 역할'을 주제로 서울 종로구 포시즌스호텔 서울 누리볼룸에서 '2023 친환경연료 국제 심포지엄'을 개최했다.

이날 심포지엄에서는 재생 합성연료, 지속가능항공유(SAF) 등 다양한 친환경연료를 통한 에너지 포트폴리오 확장이 필요하다는 주장이 나왔다.

재생 합성연료란 재생 에너지 전기로부터 생산한 수소(H2), 메탄(CH4), 합성 가솔린, 디젤 연료 등을 말한다. 제조 방법과 반응 조건에 따라 메탄, 메탄올, 가솔린 등 다양한 형태로 만들어 기존 수송용 연료를 대체할 수 있는 대체연료로 부상하고 있다.

재생 합성연료는 연소 시 이산화탄소를 배출한다. 그러나 제조 시 이산화탄소를 활용하기 때문에 탄소는 재순환되고, 이를 통해 기존 내연기관의 탄소중립 달성이 가능하다. 배출가스의 경우도, 재생 합성연료는 완전 연소 비율이 높아 기존 경유 자동차 대비 미세먼지와 온실가스 배출량이 20~40% 수준이다.

이기형 한양대학교 기계공학과 교수는 "우리나라는 2020년까지 전기·수소전기차 판매 비중을 연간 신차 판매의 33% 수준을 목표로 한다"며 "그러나 2030년에도 내연기관차 비중은 약 65%로 여전히 큰 역할을 하고 있어 '내연기관의 미래차화(化)'가 필요하다"고 말했다.

그는 "온실가스 전 생애 주기 분석(LCA) 차원에서 이산화탄소(CO2) 배출과 배터리 원자재 공급, 배터리 가격 문제 등으로 전기차의 전망이 불확실하기 때문에 일본과 유럽 등에서는 다시 내연기관의 열효율을 높이기 위한 기술 개발에 투자하고 있다"고 설명했다.

이 교수는 "전기·수소차가 탄소중립의 해결책으로 떠오르고 있지만 전기나 수소를 제조하는 과정에서 오히려 탄소 배출이 증가하게 된다는 지적이 있다"며 "이에 탄소 배출이 없고 기존 연료 공급 인프라를 그대로 사용할 수 있는 재생 합성 연료가 유럽과 일본을 중심으로 활발히 검토되고 있다"고 말했다.

이어 "그러나 재생 합성연료는 상용화까지 시간이 걸리는 만큼 바이오연료를 적극 사용하는 등 탄소중립에 더 유연하게 대처할 수 있도록 연료와 기술의 포트폴리오를 확장하는 게 중요하다"고 강조했다.

상병인 한양대학교 화학공학과 교수는 "재생 합성연료는 기존 내연기관 인프라를 그대로 사용하면서 탄소중립에 기여하는 연료로 부상하고 있어 국내를 비롯한 세계 각국에서 연구가 활발히 이루어지고 있다"고 말했다.

유럽연합(EU)과 독일의 경우 2035년 이후에도 합성연료를 사용하는 내연기관차의 판매와 등록은 가능하도록 했다. 아울러 EU 집행위원회는 합성연료를 쓰는 내연기관차를 새로운 분류로 등록할 계획이다. 내연기관차, 전기차처럼 '합성연료차'라는 항목이 생기는 것이다.

일본의 경우 함성연료의 제조 기술 개발과 대규모 제조 실증을 진행하며, 2030년 이후 합성연료 도입을 확대한다는 등의 재생 합성연료 로드맵을 발표했다.

한국도 친환경차 기본계획에 재생 합성연료 활용 계획을 포함했다. 이산화탄소와 수소를 연료로 메탄과 에탄올을 생산해 자동차와 항공연료로 활용한다는 계획이다.

상 교수는 "국내를 비롯해 전 세계에서 전기차 판매량은 급격히 늘고 있지만, 에너지원인 전기의 보급도 고려해야 한다"며 "전기차 판매 증가 속도에 비해 신재생에너지를 통한 발전 규모의 성장은 여전히 더딘 수준으로, 전기차의 탄소중립 기여도는 한계가 있다"고 지적했다.

특히 재생 합성연료의 경우, 기존 내연기관 차량의 엔진을 그대로 활용하는 등 기존 인프라를 사용할 수 있다는 장점이 있다는 설명이다. 아울러 에너지 저장체로써의 역할도 가능하다.

그는 "재생 합성연료는 전기차에 비해 내연기관을 대체하는데 소요되는 비용이 27% 저렴하다"며 "탄소중립의 수단으로 전기차에만 의존하기보다 재생 합성연료 같은 대체 연료도 함께 활용하는 방안을 검토할 필요가 있다"고 말했다.

이어 "특히 전기차와 더불어 재생 합성연료를 활용하는 하이브리드차량 등이 개발되면 효과적인 탄소중립 수단이 될 수 있을 것"이라고 덧붙였다.

최근 미국에서 인플레이션 감축법(IRA)이 발효되면서 주목받고 있는 지속가능항공유(SAF)에 대한 각국의 정책 동향에 대한 발표도 이어졌다.

프레드 가탈라(Fred Ghatala) 워터폴 그룹 파트너는 이날 온라인으로 심포지엄에 참석해 "EU는 2025년부터 SAF 사용을 의무화하기로 했고 미국과 일본 등 주요국들도 SAF 관련 목표를 수립한 상태"라며 "탄소 감축과 경제적인 효율 측면에서 분석해 보았을 때 바이오에탄올은 SAF 생산에 있어 가장 적합한 원료가 될 것"이라고 전망했다.

토론자로 나 김학수 미국곡물협회 한국사무소 대표는 "바이오에탄올의 혼합 사용은 2050 넷제로 목표를 위해 자동차와 정유산업의 연착륙을 위한 현실적인 탄소 저감 대안 에너지원이 될 것"이라며 "중동 의존도가 높은 수송용 에너지원의 다양화를 통해 에너지 안보에도 도움을 줄 수 있다"고 주장했다.

또 "현재 국내 58%에 달하는 휘발유 승용차 소비자에게도 탄소중립 연료 사용 기회를 제공하는 이점도 있다"며 "바이오에탄올의 혼합 정책 도입은 한국의 2세대, 3세대 바이오에탄올 기술을 개발하는 환경도 조성될 것"이라고 강조했다.

김재경 에너지경제연구원 연구위원은 "바이오에탄올은 석유제품과 화학적 유사성을 바탕으로 석유제품과 혼합을 전제로 생산 및 공급된다"며 "정유업계와의 상생이 전제돼야 바이오에탄올이 신재생에너지연료 의무혼합제도(RFS)에 포함될 수 있을 것"이라고 밝혔다.

김 연구위원은 "바이오에탄올은 더 이상 자동차 산업, 정유 산업과 대립하는 에너지 소재가 아니다"라며 "최근 정유업계도 탄소중립, 환경·사회·지배구조(ESG) 경영 등 시장과 경영 환경 변화에 대응하는 차원에서 직접 바이오연료 생산 및 공급 사업에 뛰어들려는 움직임이 감지된다"고 덧붙였다.