'오직 전기차와 수소차가 답'일까? [이퓨얼(e-fuel)] 탄소중립 에너지는 이것에 달려 있을지도 모른다.

치솟는 차량 유지비, 기름값, 타이어, 세차비 등 차량유지 비용 25.2% 상승

 

 

5월 소비자물가가 석유류와 가공식품, 외식 등 개인서비스 상승세가 이어지면서 무려 14년여 만에 가장 큰 폭으로 올랐다. 지난 3일 통계청이 발표한 5월 소비자물가 동향을 보면 소비자물가지수는 107.56으로 지난해 같은 기간보다 5.4%로 전월대비 0.7%가 상승했다. 

 

 

5일 통계청 국가통계포털(KOSIS)에 따르면 지출 목적별 12개 부문 중에 교통 물가 상승률은 14.5%를 차지하며, 지출 목적별 부문중 가장 높은 수준을 나타냈다. 특히 경유값이 연일 휘발유값을 넘어 역대 최고가 행진을 이어가는 가기도하고 다시금 휘발유가 뒤집기도하는 등 유가도 하루 단위로 엎치락 뒤치락 하게되면서 정신을 못차리는 모습을 보여주고 있다. 

 

 

휘발유, 경유 등의 연료비는 물론 타이어, 기타 소모품, 세차료, 주차료, 대리운전 이용료 등의 모든 부대 비용 대부분이 올랐다. 치솟는 기름값과 타이어 & 세차비 등 모든 차량유지를 위한 물갚폭이 크게 인상되면서 현재 차량유지 비용은 약 25.2% 정도 올랐다는 보도를 보기도 했다.

 

 

물론 이것은 전세계에 닥친 물가상승 요인이 크지만 그중 교통 물가 상승에 원인은 주로 석유 등에 가격 상승 때문이라고 할수있다. 1970년 ~ 1980년 초기까지 이어졌던 '오일쇼크' 이후에 전세계 각국에서는 '에너지믹스'(Energy Mix) 정책을 펴왔다. 이는 석유나 석탄과 같은 화석연료(f-Fuel: Fossil fuel)의 탄소배출 에너지원을 줄이고 기타 신재생 에너지원을 다양화함으로써 태양광, 풍력, 수력 등과 같은 신재생자원을 에너지원으로 활용하는 것이다.

 

 

그러나 신재생자원은 화석연료보다 낮은 효율성과 높은 발전변수, 발전단가 등의 다양한 요인으로 완벽한 대체 에너지로서의 역활은 지극히 불안정하다. 다른 대체에너지원으로 원자력을 꼽을수 있겠으나, 체르노빌 원전사고나, 후쿠시마 원전사고와 같은 범인류적 재앙은 오히려 에너지믹스 정책을 대두시킨 원인이 되기도했다.

 

 

어찌되었든 화석연료의 지속적인 사용은 오일쇼크 등과 같은 경제적 쇼크와 에너지원 무기화 등의 문제를 야기할수도 있지만 탄소배출과 같은 지구온난화, 환경오염 등의 문제도 적지않다. 요즘들어 세계 여러 국가들에서 탄소중립(carbon-neutral)을 주장 하는 이유는 이런 복잡한 이유들이 뒤섞여 있는데 있다. 그중 요즘 전세계의 최대의 관심사중 하나는 아마도 탄소중립의 디딤 발판이 되어줄 전기배터리와 전기차량이 있지 않나 싶다.

​

 

저물어 가는 내연 차량 '오직 전기차와 수소차가 답'일까?

 

 

윤석열 대통령은 2035년까지 내연기관 차량 판매를 금지하겠다고 공약했다. 공약이 현실화될 경우 현재 도로 위를 달리는 모든 내연기관 차량이 바로 사라질까? "답은 아니다." 정확히는 자동차 회사들에서 2035년부터 휘발유·경유차 등의 내연기관 신차를 판매할 수 없게 되는 것이다. 여기서 당분간은 기존 내연기관 차량은 그대로 운행되며, 중고차 시장에서도 거래는 지속된다.

 

 

국제에너지기구(IEA)의 탄소 중립 시나리오에 따르면, 2050년 내연기관 차량 비율은 전체의 60%에 달한다. 이렇게 베이비 스텝을 밟고 있는 이유중 하나는 기술적인 발전도 한 몫하고 있다고 볼수있다. 1950년대 과학자들은 석유고갈을 20년 후로 보았었지만, 그로부터 20년이 지난 1970년대의 석유 가채량은 오히려 50년으로 늘어났다. 그후에 다시 50년이 지난 현재에도 여전히 석유 가채년수는 50년 이상이 남았다고 시장에서는 판단한다.

 

 

이렇게 석유 매장량이 꾸준히 늘어나는 것은  그 당시 부족했던 기술 부족으로 인해 유전 확인을 못한 경우도 있지만, 오일샌드(Oil Sands)나 셰일오일(Shale Oil)처럼 그 당시에는 채산성 때문에 포기했던 유전이 지속적인 기술의 발전으로 인해  채굴이 가능해졌기 때문이다.

 

 

아직 앞으로 100년 정도 쓸 수 있는 원유가 묻혀있다는 의견이 일반적이지만, 현재 확인된 매장량 보다 5배 이상 많다는 의견도 있다. 중요한 것은 꾸준히 자원 사용이 늘어나고있는 현대 사회에서 이 예측이 꼭 맞으라는 법도 없다는 것이 문제이며, 지독히도 지구 환경을 괴롭히는 환경오염도 문제가 될수있다.

 

 

 

이런 상황에서 현재 탄소중립의 방향성을 찾는데에 '전기차량'의 중요성에 대한 관심들은 어쩌면 당연한 것인지 모른다. 하지만 전기차 생산만이 정말 미래의 답이 될수 있을까? 요즘 지속적으로 늘어나는 전기차 생산에는 치명적인 단점들이 속속들이 나오고 있는데 그중에는 항공기, 대형선박, 대형트럭 등의 운송수단에 걸림돌이 있다.

 

 

장거리를 이동 및 운항해야 하는 이런 대형 운송수단의 특성상 배터리 탑재 방식으로는 액체 연료 수준의 효율성을 달성하기가 매우 어렵다 서울-뉴욕을 오가는 항공기는 편도 비행 때 연료 무게만 해도 총 중량의 절반인 약 150t에 이른다. 같은 수준의 에너지를 배터리에 담으려면, 지금의 기술 수준으로는 120배 무거운 1만9천t 무게의 배터리를 실어야 한다는 얘기도 있다.

 

 

거기다 요즘같이 원자재나 광물 가격이 폭등하고 있는 현재와 같은 상황에서 전기배터리의 핵심 원료인 니켈, 리튬 등의 배터리 제조에 쓰이는 광물의 수급난은 빠질수가 없다. 이는 니켈 관련 포스팅을 했을때 잠깐 언급하기도 했는데, 

 

이렇게 될 가능성이 높다는 얘기이다. 거기다 전기차 배터리 등에 제작에 들어가는 니켈의 경우 순수니켈의 사용량이 많으므로 아무 니켈이나 쓰지도 못한다. 결국 순수 정도가 좋은 니켈들만 골라써야 한다는 말이 되는데, 지금처럼 전기차 생산에 박차를 가하는 때에 니켈 등의 가격이 오르지 않을리 만무하다.

"아니 니켈이 뭔데, 니켈 관련 주식이 난리가 났나??"

 

 

전기차나 수소차를 대신 할 수 있을까? "이퓨얼은 탄소를 뿜어내는 탄소중립 연료이다."

 

 

배터리는 전기차 가격의 30∼40%에 달해 배터리 가격 하락이 전기차 보급 속도의 열쇠를 쥐고 있다. 당초 배터리 가격이 하락하면서 전기차 보급에 속도가 붙을 것으로 봤지만, 그 예상이 점점 빗나가고 있다. 최근 전 세계의 많은 완성차 업체 최고경영자들도 이를 경고하고 있기도 하다.

 

 

이퓨얼을 연구하는 학자들은 이 연료가 탄소 중립에 필요한 수준을 넘어 필수적이라고 강조한다. 독일·일본 등 전통적인 자동차 제조국들도 일찌감치 연구에 나서고 있다. 금방이라도 전기차가 도로 위를 점령할 것처럼 주목받고 있는 이때, 이퓨얼이 탄소 중립에 어떤 기여를 할 수 있는 것일까?

 

 

석유를 대체할 친환경 합성연료가 개발되고있다. '이퓨얼(e-fuel)'이라는 연료인데, 재미있게도 전세계에서 탄소중립을 외치고 있는 이때, "이퓨얼은 탄소를 뿜어내는 탄소중립 연료이다." 이게 뭔소리인가 하니, 이퓨얼은 전기 기반 연료(Electricity-based fuel)의 영문 약자다.

 

 

이퓨얼의 메커니즘은 물을 전기 분해해 얻은 수소를 이용해 이산화탄소, 질소 등과 결합하여 이산화탄소와 질소는 대기 중에서 포집(捕執)해 쓰고, 태양광이나 풍력, 수력 등과 같은 친환경 에너지를 이용해 제조하기 때문에 온실가스 배출의 저감 효과가 크다.

 

 

이퓨얼 제조 공정에서 사용하는 이산화탄소 포집 장치(DAC) 한 대가 연간 흡수하는 이산화탄소량은 10만 톤으로 나무 4,000만 그루가 1년 동안 흡수하는 이산화탄소와 맞먹는 양이다. 이퓨얼은 석유와 화학적 구성 및 에너지 밀도가 매우 비슷하여 가솔린, 디젤은 물론 항공기 연료로도 쓸 수 있을것으로 전망하고있다.

 

 

앞서 언급한대로 전기배터리만으로는 항공기, 대형선박, 대형트럭 등의 운송수단에 걸림돌이 될수 있다. 2021년 1월 유럽 항공사 KLM은 네덜란드 암스테르담에서 스페인 마드리드로 가는 여객기에 세계 최초로 이퓨얼을 사용하며, 기술적 우려와는 달리 여객기는 무사히 비행에 성공했고, 이퓨얼의 안정성을 입증하기도 했다.

 

 

이퓨얼 상용화에 남은 과제

 

이퓨얼 기술에 관한 각국 정부의 관심과 투자는 지속적으로 증가하는 추세다. 현재 우리나라는 이퓨얼 기술부문에 있어 이제 막 시작한 단계라고 할수 있으며, 아직은 햇병아리라고 할수있다. 먼저 독일 정부는 2019년에 이퓨얼 생산을 위한 재생에너지 활용 계획을 발표하기도 했고, 현재도 수천만 유로를 투자하고 있다. 유럽연합은 항공기의 경우엔 배터리 방식의 운행이 불가능하다고 판단해 이퓨얼 혼합 의무화 방안을 제시한 상태다. 옆나라 일본은 2020년 10월 이퓨얼 개발 계획을 발표하고 2050년까지 현재 가솔린 가격 이하의 이퓨얼 생산을 목표로 내세우고 기술 개발에 들어간 상태이다.

 

 

그 뿐인가? 현재 여러 세계적 기업들도 앞다퉈 나서고 있는데, 독일의 아우디는 2017년 이퓨얼 연구 시설을 설립하였고 자동차 연료인 e-가솔린, 자동차, 선박 연료인 e-디젤 등 탄소 중립 연료 및 엔진을 진즉에 실험하고 있다. 포르쉐도 지멘스와 함께 이퓨얼 생산 플랜트를 건설 중인데, 2026년 연간 5억L 규모로 이퓨얼 생산 계획을 세운 상태다. 일본 도요타, 닛산, 혼다도 2020년 7월 탄소 중립 엔진 개발을 위한 연구계획을 공개하기도 했다.

 

이에 비하면, 한국의 이퓨얼 개발은 정말로 이제 막 첫걸음을 뗀 상황이다. 지난 2020년 4월 산업통상자원부는 연료, 자동차, 항공, 선박 분야의 전문가 30여 명으로 구성된 '수송용 탄소중립연료 연구회'를 발족하면서 필요성을 검토하고 중장기 개발 계획을 짜기 시작했다.

 

 

조철 산업연구원 선임연구위원은 “유럽이 주도적으로 탄소 중립을 이끌고 있고, 미국은 바이든 정부가 들어선 다음에 탄소 중립을 추진하고 있지만, 나머지 국가들은 탄소 중립과 관련된 선언을 하지 않았다”며 “한국은 수출과 해외 생산이 굉장히 중요한 나라로, 2035년부터 내연기관 차량 생산을 중단한다면 수출 경쟁력에 큰 타격을 입을 것”이라고 말하기도 했다.

 

 

이렇게 각국의 이퓨얼 연구와 유럽 항공사의 성공적인 여객기의 안전성 테스트도 거쳤는데 발빠르게 생산 목표를 가지지 못하는 이유는 뭘까?

 

현재 이퓨얼은 탄소중립을 실현하고 석유를 대체할수 있을 만한 엄청난 장점을 가졌지만, 현재의 생산 기술로는 생산단가가 높아 경제성이 떨어지는 한계점을 가지고 있다. 국제청정교통위원회(ICCT)는 2030년에 합성연료 가격이 L당 3~4유로(약 4000~5400원)에 달할 것으로 전망했는데, 현재 급격하게 많이 올라간 휘발유와 경유 가격으로 보더라도 가격의 2~3배 수준이 되니 생산 단가대비 차이가 기존 석유 등에 비해 너무 경쟁력이 없는 것이 문제인 것인다.

 

 

이에 관해 유럽의 합성연료 관련 기업협의체 '이퓨얼 얼라이언스'는 탄소세 도입과 규모의 경제가 합성연료의 가격 경쟁력을 높여줄 것이라고 전하며, "2050년에는 주유소 연료가 모두 합성연료로 바뀌고 1.45~2.24유로(약 1,959~3,023원) 사이가 될 것"이라고 예측하고 있다.

 

 

글을 마치며,

 

 

앞으로의 에너지 시장에서는 신재생 에너지만이 대안이 될 수있다. 현재 인간에 의한 탄소배출로 인해 과도한 이산화탄소 배출량과 지구 온난화 현상, 그에 인한 종의 멸종(우리나라 꿀벌과 같은..)등 현재 나날이 발전하고 있는 현대 기술로 인해 인류가 언젠가는 넘어야 하는 것이 '탄소중립'일 것이다. 

 

 

현재 우리나라는 경제의 양적 규모 등에서는 선진국에 포함되지만, 국민 행복의 행복지수나 국민에 삶의 질적인 부분 등을 고려해 볼땐, 신흥국에 포함된다고 봐야 한다. 아직까지 선진국 반열에 올라섰다고 하기에는 애매모호한 상황이라는 것이다. (실제로 주식의 경우 FTSE는 선진국이지만, MSCI는 신흥국에 포함되어 있기도 하다.) 

 

 

이에 현재 우리나라가 처해있는 현실은 그다지 녹록하지 만은 않다. 세계 각국의 경제 및 기술 상황등을 고려했을때 다른 국가나 기업보다 이런 인간의 생활환경에 필수 항목인 사업들은 타국가보다 한발더 발빠른 대처와 준비가 필요하다. 막말로 이렇게나 작은 규모에 거기다 분단 국가인 나라가 이정도로 살아 남은 데에는, 우리나라 사람들의 뛰어난 두뇌와 다른 나라 민족들보다 발빠르게 움직이는 빨리빨리 정신이 선방한 것이기도 하다.

 

 

특히 우리나라의 여러 글로벌화의 주도를 이끈 성공한 기업들과 그를 뒷바침해주는 민족정신이 큰 역활을 한것이라고 생각한다. 하지만 요즘 우리나라는 그것이 결여되어 있는듯 하다. 나라가 잘먹고 잘살려면 기업이 뛰어나는 수밖에 없다. 기업이 뛰어나면 국가가 부흥하고 부흥한 국가에는 뛰어난 인재들에 등을 밀어줄수있다. 많은 국내 기업들과 인재들이 타국에 유치되는 것이 아닌 국내 경제 시장에 머물수있게 국가와 현재를 살아가는 우리가 노력이 필요한 때라고 생각된다.

 

 

출처: https://qlehfl0321.tistory.com/ [돈이 money? 의 돈 공부 거기에 일상까지 한 스푼 더합니다.]

본 포스팅의 내용은 무단 전재 배포를 원하지 않습니다.