이퓨얼(e-fuel)기술이란

지난 11월 4일 현대중공업의 계열사인 현대오일뱅크가 덴마크의 할도톱소(Haldor topsoe)사와 '친환경 기술 협력 양해각서'를 체결했다는 언론보도가 있었습니다.

보도된 기사에 따르면, 이 두 회사는 친환경 연료인 이퓨얼(e-fuel)에 대한 연구 개발 협력을 우선적으로 추진하기로 하였다는데요. 본 글에서는 차세대 탄소중립 연료라 불리는 이퓨얼(e-fuel)에 대한 내용을 다뤄보도록 하겠습니다.

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현대오일뱅크, 탄소중립연료 ‘이퓨얼’ 기술개발 협력

[서울=뉴시스] 옥승욱 기자 = 현대오일뱅크는 4일 친환경 에너지, 화학 분야 특허 보유사인 덴마크의 할도톱소(Haldor topsoe)와 ‘친환경 기술 협력 양해각서’를 체결했다고 밝혔다

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이퓨얼(e-fuel)이란?

이퓨얼은 Electricity-based fuel의 약자로 직역하면 '전기기반으로 생산한 연료'라는 뜻으로써, 태양광 또는 풍력 등의 신재생에너지를 통해 물을 전기분해하는 수전해 방식으로 생산한 수소(H2)와 화학, 정유회사에서 배출되는 이산화탄소 또는 DAC(Direct Air Capture)처럼 대기 중에서 직접 포집한 이산화탄소를 고온, 고압의 플랜트에서 가스화 반응(촉매 반응)을 통해 합성시켜 만든 액체 탄화 수소를 의미합니다.

이러한 이퓨얼 에너지는 궁극적으로 이산화탄소(CO2) 뿐만 아니라 질소(N2) 등과 같은 기타 물질들을 수소와 합성시켜
현재 우리가 많이 사용하고 있는 가솔린이나 디젤, 메탄올과 암모니아 등과 같은 액체 기반의 에너지로 변환시켜주는 기술인 GTL(Gas to Liquid)기술의 확장판이라고 볼 수 있겠습니다.

이러한 이퓨얼 에너지의 가장 큰 장점은 수송과 이송의 편리함을 꼽을 수 있는데요. 수소의 저장방법과 같이 고압 또는 극저온 상태의 액화 기술 없이, 기존의 저장기술로도 보관 및 저장이 가능하다는 장점과 더불어 수송에 있어서도 기존의 주유소와 같은 인프라를 그대로 활용할 수 있어 대규모의 인프라 투자 없이도 활용 가능하다는 점입니다.

이퓨얼(e-fuel)개발 현황

이퓨얼(e-fuel)은 앞에서도 언급하였듯이, 물을 전기분해한 수소와 자연계로부터 포집된 이산화탄소를 이용하여 에너지화되는 것이기 때문에 결론적으로는 이산화탄소 배출과 흡수를 같게되는 탄소 중립 에너지라고 불릴 수 있는데요. 현재 이퓨얼 개발 기술은 Fischer-Tropsch 공정을 통한 초기 개발단계로 알려져있는데, 현재 생산비용은 리터당 약 5,000원 정도로 기존 휘발유나 경유와 같은 일반 연료 대비 비용 경쟁력이 아직은 없습니다.

현재 이퓨얼 에너지는 자동차와 선박과 같은 운송수단을 중심으로 전 세계적으로 개발진행 중인데, 자동차 강국인 독일의 경우, 지난 2019년 연방환경부에서 이퓨얼 에너지 생산을 위한 실행 계획을 발표한 이후 대표적인 독일 국적 항공사인 루프트한자는 자국의 정유사와 이퓨얼 항공유 제조구매 협약을 체결, 국내선에서 사용하는 항공기에 사용되는 항공유의 5%를 이퓨얼 항공유로 대체하겠다는 계획을 세웠으며,

대표적인 독일의 자동차 업체인 아우디(Audi)는 2018년 3월 기존 가솔린을 대체할 수 있는 e-gasoline을 이용한 엔진 테스트 목적을 위해 실험설비를 완성하여 이퓨얼 에너지를 시험 생산하고 있는 중입니다.

Audi사의 이퓨얼(e-fuel) 가솔린 연료 생산을 위한 시험 생산 설비(출처 : 통산산업자원부)

우리 나라 이퓨얼(e-fuel) 개발 현황

우리나라의 경우, 산업통상자원부를 중심으로 지난 2021년 4월 'e-Fuel'연구회라는 모임을 발족하여 정부, 연구기관, 기업 등이 매월 정례회를 통해 이퓨얼 에너지 관련 세계 각국의 정책 및 연구,산업 동향 공유 등 이퓨얼 에너지 개발 전주기를 통합 관리하고 있는데요.

특히 최근에 있었던 e-fuel 4차 연구회에서는 본 글 서두에서 언급한 현대오일뱅크에서 개발 중인 e-fuel이 일종인
e-메탄올 엔진 개발, 생산설비에 대한 내용 공유 및 향후 '암모니아 레디'라고 불리는 수소, 암모니아 엔진개발에
대한 현황 설명도 있었습니다.

메탄올이 친환경 연료로 주목받는 이유

메탄올 선박의 국내 수주 소식 최근에 각종 뉴스를 통해 우리 나라의 대표 조선사인 한국조선해양에서 세계최대의 선사인 머스크로 부터 1조6천여억원 상당이 컨테이너 선박 수주 소식이 들려

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현대오일뱅크은 자사의 공장이 위치한 대산지역에 이산화탄소의 개빌과 수소가스화 반응을 통해 메탄올을 생산하는 이른바 e-메탄올을 실증 생산을 지난 2015년부터 일 10톤 규모로 진행하였으며, 최근 실증생산을 완료하고 본 제조기술에 대한 라이선스 수출을 계획 중인 것으로 알려져 있습니다.

특히 포집된 이산화탄소를 이용하여 메탄올 제조의 상업화 제조시설은 2022년부터 건설이 본격화되는데 향후
현재 전량 수입되는 연간 100만 톤 이상의 메탄올 국산화할 수 있을 정도의 규모로 건립될 예정입니다.