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e-Fuel

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2022년 2월 시점의 정리
1. 개요
2. 역사
2.1. 1910년대~, 군사 목적으로 활용
2.2. 2010년대~, 환경 목적으로 부활
3. 논의
3.1. 경제성
3.2. 옹호
3.3. 비판
4. 관련 문서


1. 개요[편집]


2023년 4월 22일, YTN e-Fuel 관련 보도

대기 중에서 포집한 탄소와 그린 수소를 활용해 만들어진 탄화수소를 통칭한다. 기체 상태인 메테인과 프로페인은 물론, 액체 상태인 휘발유, 경유, 알코올 등이 모두 해당된다.

2. 역사[편집]


2.1. 1910년대~, 군사 목적으로 활용[편집]

1913년, 독일 제국의 프리드리히 베르기우스는 석탄을 가루로 만들어 고압에서 수소를 첨가하는 방법으로 인공석유를 만드는데 성공했다.

1925년, 독일의 카이저 빌헬름 석탄 연구소[1]의 프란츠 피셔와 한스 트로프슈가 위 공정을 개량했다. 산소가 희박한 환경에서 물질이 불완전연소하면 고체 탄소, 수소, 일산화탄소가 발생하는데, 이를 고온고압의 환경에서 철계 촉매에 반응시키면 탄화수소가 된다.

1938~1944년, 제2차 세계 대전의 석유생산 및 보급이 어렵던 나치 독일이 이를 적극 활용했다. 이런 합성연료를 에어자츠(Ersatz)라고 부른다. 이후 이들 과학자들은 페이퍼클립 작전으로 미국으로 망명되어 연구를 이어간다.

2.2. 2010년대~, 환경 목적으로 부활[편집]

이후 지구 온난화 문제가 대두되고 수소경제 사회로 전환됨에도, 전동화가 어려워 내연기관 사용이 불가피한 영역[2]에 사용할 목적으로 다시 등장하게 되었다.

2017년, 독일 아우디가 e-Fuel 연구소를 설립했다. 2018년부터 e-메탄, e-가솔린, e-디젤을 생산하기 시작했다.

2020년 7월, 일본 토요타, 닛산, 혼다가 '탄소중립 엔진개발을 위한 e-fuel 연구계획'을 발표했다.

2021년 2월 23일, 산업통상자원부가 '친환경차 개발·보급 중장기('21~'25) 기본계획'을 발표했다. 에너지의 원료 채굴부터 생산, 소비 등의 모든 과정을 담은 전주기 평가를 도입하겠다고 했다. 하지만 독일의 민간 싱크탱크인 Agora Verkehrswende의 2017년 자료에 따르면 100km 주행에 필요한 연료 제조에 배터리차는 15kWh, 수소차는 31kWh의 전력이 소비되지만, e-fuel은 103kWh가 요구된다. #

2021년 7월 14일, 유럽연합이 기후변화정책 종합패키지, 'Fit-for-55'를 발표했다. 항공 연료로 e-fuel을 28% 혼합 의무화를 제시했다. #

2021년 9월 13일, 지멘스에너지와 포르쉐가 칠레에 생산공장을 착공했다. #

2021년 10월 6일, 더불어민주당의 김성환 의원은 산업통상자원부가 정유업계에 휘둘려 e-fuel을 통해 탄소중립에 역행하고, 내연기관차 산업을 연장하려 든다고 비판했다. #

2021년 11월 4일, 현대오일뱅크가 덴마크 할도톱소(Haldor topsoe)와 e-fuel 기술협력 양해각서(MOU)를 체결했다. #

2022년 1월 14일, 산업통상자원부는 2021년 4월 창설한 'e-Fuel 연구회'의 연구보고서에서 국내 e-Fuel 제조공정의 원천기술은 다수 확보돼 있으나, 석유 가격의 5배에 달해 경제성 확보가 핵심이라고 밝혔다. #

2022년 6월 29일, 유럽연합이 2035년까지 내연기관차 판매중단을 결정했는데, 독일과 이탈리아 등의 반대를 수렴해 e-Fuel과 PHEV에 대해서는 2026년까지 판단유보 결정을 내렸다. #

2022년 8월 29일, 한국자동차연구원이 유럽연합이 e-Fuel의 친환경성을 일부 인정할 것이라고 전망했다. #

2022년 9월 23일, 미국 아마존이 '인피니움(Infinium)'에게서 e-Fuel을 구입해, 오는 2023년부터 상품 공급사와 배송센터 사이 (소위 '미들마일') 배송 트럭에 사용하겠다고 밝혔다. # 한국의 SK이노베이션도 인피니움에 투자하고, 울산에서 e-Fuel을 생산하겠다고 밝혔다.

2022년 12월 6일, 독일 ADAC[3]가 차량 테스트로 e-Fuel의 친환성성을 입증했다. #

2023년 1월 10일, 덴마크 오스테드가 스웨덴 외른셸스비크(Örnsköldsvik)에 유럽 최대의 e-메탄올 생산공장 '플래그십원'을 짓고 2025년부터 연 5만톤 생산에 들어간다. #

2023년 3월 20일, 중국 시노펙은 세계 최대의 그린 수소 생산단지를 짓고, 이를 석탄의 가스화에 사용하겠다고 밝혔다. #

2023년 3월 28일, 유럽연합 집행위원회는 독일과 이탈리아 등의 보이콧을 고려하여 2035년에 내연기관을 퇴출시키되, 2035년부터 유럽연합 회원국 내에서 신규 등록되는 내연기관차는 e-Fuel만을 사용한다는 조건을 추가하여 EU 그린딜에 포함시켰다. #

2023년 8월 31일, 제주에너지공사가 티센크루프, 가온셀, 카본코와 그린수소를 활용한 e-메탄올 사업 업무협약을 체결했다. #


3. 논의[편집]


3.1. 경제성[편집]

리터당 가격을 서술한다.

  • 실제
    • 2021년 7월, 대한민국 환경산업기술원에 따르면 국내 e-fuel은 5천원이다. 휘발유의 4~6배 가격이다. #
    • 2021년 12월, 대한민국 산업부에 따르면 국내 e-fuel은 6천원(kg당 8천원)이다. 휘발유의 4~6배 가격이다. #
    • 2022년 12월, 독일 포르셰-HIF는 50유로의 e-fuel을 선보였다. 휘발유의 100배 가격이다. #

  • 예측
    • 2020년 12월, 국제청정교통위원회(ICCT)는 2030년에 3~4유로, 독일 보쉬는 2030년에 1.20유로를 예측했다. #
    • 2022년 1월, 국제에너지기구(IEA)는 2050년에 0.8~1.9달러, 독일은 2030년 0.8~5.6달러, 일본은 2030년 1.8달러를 예측했다. #
    • 2022년 2월, 이퓨얼연합(e-fuel Alliance)은 2025년 1.61~1.99유로, 2030년 0.98~1.75유로를 예측했다. #
    • 2023년 1월, 대한민국 산업부는 2030년 3천원(kg당 4천원)을 예측했다. #


3.2. 옹호[편집]

  • 기존 화석연료 대비, 이산화탄소 배출량이 최대 40% 줄어든다.
  • 기존 화석연료, 내연기관 장치 및 인프라를 사용할 수 있다.
  • 전동화가 힘든 올드카, 상용차, 중장비, 선박, 비행기를 더 운행연장할 수 있다.
  • 전기 인프라가 부족한 개발도상국에 과도기적으로 사용될 수 있다.
  • 석유가 부족했던 나치 독일이나 일본 제국의 활용 경우처럼 에너지안보적 측면의 이점도 있다.
    • 전쟁시 해상봉쇄가 일어나기 쉬운 한반도의 지정학적 특성상 자체 에너지 생산이 전쟁에 대비할 수 있는 길이다. 전쟁이 난 상황에서 전기 베터리를 충전해가면서 군사물자를 운용할 수 없다. 온전히 배터리로만 간다면 내연기관 인프라가 감소하여 군사력의 점진적인 감소가 당연해진다.
  • 이퓨얼의 상용화가 되면 모든 차량에 사용되지 않은 연료탱크와 주유소, 유류탱크, 유류 수송 함정등이 모두 지구에 방출되어 있는 이산화탄소를 포집하여 보관하고 있는 장소가 될 수 있다.
  • 이퓨얼로 생산된 유기화합물을 이용하여 유기합성하여 신소재로 사용하면 역시 공기중의 이산화탄소를 직접 포집하여 고정하는 실제적인 온난화 역전 기술이 된다.
  • 2023년 기준 대한민국의 재생합성연료의 가격은 리터당 6000원 가량으로 앞으로 사용량이 늘어나 대량생산 체제로 전환되게 되면 규모의 경제 원리에 의해 가격하락이 일어날것이다.
  • 또한 이퓨얼 연료 자체에 보조금을 지불하고 그 보조금을 화석연료에 부과하는 방식으로 경제성은 역전시키면 해결된다. 현재 6000원이라면 보조금 4000원을 부과하고 그 보조금을 일반 휘발유에 부과하면 일반휘발유가 리터당 3000원 이상이 되어 상대적 경제성은 만들어진다.
  • 에너지 패권 관련한 OPEC+ 특히 우크라이나를 침공한 러시아와 같은 에너지 보유국들의 횡포를 막을 수 있다.
  • 배터리 생산과정에서 발생하는 환경오염이 전혀 없어 전동화에 비해 화학적 환경보호에 유리하다.


3.3. 비판[편집]

  • 기존 화석연료에 비해서는 비용이 높고 애써 포집한 탄소가 e-Fuel을 태우는 내연기관에 의해 다시 대기로 배출된다.
  • e-Fuel의 생산 과정에서 애써 만든 그린 수소를 다시 인공석유로 바꾸는 절차가 추가되는 것도 문제다. e-Fuel로 기존의 석유 내연기관을 돌리느냐, 아니면 어렵게 만든 그린 수소를 그대로 수소 연료로써 수소 내연기관이나 수소 연료전지에 사용하느냐의 선택지가 갈리는 것이다. 물론 수소 연료전지는 물론이고 수소 내연기관도 기존의 석유 내연기관과는 설계가 달라지게 되기 때문에, 그러한 변경 없이 기존의 석유 내연기관에 그대로 넣어서 연소할 수 있는 연료라는 점에서 e-Fuel의 의의가 있긴 하다.
  • 어디까지나 배출가스의 저감이지 전동화처럼 배출가스를 0으로 만들 수는 없어서 PHEV처럼 과도기적 수단에 불과하다.
  • Transport & Environment 등은 항공유로만 쓰임을 제한하거나, 효율성이 전동화보다 떨어지니까 아예 시도조차 하지 말아야 한다고 주장하기도 한다.


4. 관련 문서[편집]



[1] 현재는 막스 플랑크 석탄 연구소로 개칭했다.[2] 항속거리 600km를 초과하는 장거리 차량 및 대형 트럭과 같은 중장비, 군용 장비와 항공기.[3] 독일인 운전 클럽. Allgemeiner Deutscher Automobil-Club.

관련 문서