2050년 순배출제로(NetZero)를 목표로 세계 각국이 뛰고 있는 가운데, 다양한 형태의 탈탄소 소재, 연료, 방법 등이 제시되고 있다.

그 가운데, 자동차 탈탄소(脫炭素, carbonization)를 도모할 수 있는 새로운 선택의 하나가 ‘합성연료(合成燃料, e-Fuel)’이다.

온실가스 배출량을 획기적으로 줄일 수 있는 ‘합성연료’에 세계의 관심이 다시 높아지고 있다. 자동차 등 탄소(炭素, carbon)를 향한 선택지의 하나로 정부도 깊은 관심을 가질 필요가 있겠다.

‘합성연료’라는 ‘인공원유(人工原油) 고도 하는 액체 연료로 ‘수소와 이산화탄소(CO2)'가 그 원료가 된다. 공장 등에서 뿜어 나오는 이산화탄소(Carbon Dioxide)를 회수해 수소와 화학반응을 시켜 만들어낸다.

수소는 물을 전기분해해 꺼내 사용할 수 있으므로, 거기에 필요한 전기는 태양광 등의 재생가능에너지를 사용하면 된다.

‘합성연료’는 기존의 휘발유자동차 이외에 전기화(電氣化, Electrification)가 쉽지 않은 항공기나 선박, 특히 군용(軍用) 차량 등의 연료로 사용할 수 있다. 운반용 유조차, 주유소 등도 그대로 사용할 수 있다.

이 합성연료를 태우면, 이산화탄소가 발생하지만, 제조 때에 이산화탄소를 원료로 사용하기 때문에, 배출량은 실질적으로 제로(zero)로 간주되고 있다.

현재 상황에서 보면, 자동차의 탈탄소의 가장 좋은 방법이라는 것은 전기자동차(EV)가 대명사이다. 충전 시설의 확대, 배터리용 희토류금속(rem) 확보 등 어려운 문제도 많다. 합성연료의 활용을 새로운 선택지의 하나로 삼아보는 것도 바람직한 선택이 아니냐는 강력한 권고들이 나오고 있다. 그것도 선도적으로 합성연료개발과 보급, 그리고 국제사회의 동의와 표준화를 이끌어 나갈 의욕과 행동이 필요해 보인다.

우리나라의 경우, 제4차 친환경자동차 기본계획을 2021년 2월 수립, 합성연료(e-Fuel) 개발 및 활용을 위한 ’CO2-Recycling’ 프로젝트 추진 계획 제시했고, 2021년 6월에는 이산화탄소 포집·활용(CCU) 기술혁신 로드맵을 제시, 2050년까지 합성연료, 차세대연료, DAC 실증 및 상용화 계획을 제시했다.

독일은 2021년 2월 20여개 이상의 P2G 실증 플랜트를 설치 및 운영 중이며, 수송부문재생에너지 규정 개정으로 합성연료(e-Fuel) 항목 신설 및 인센티브를 부여했다. 한 사례로 독일 슈반도르프(Schwandorf)와 알렌도르프(Allendorf)에 250과 1,100kW급 설비 실증 완료했고, 2026년 도입해, 2030년 2%까지 단계적 상향, 온실가스감축 할당량 계산시 2배계수 적용 등을 실시하겠다는 계획이다.

일본 경제산업성은 2021년 합성연료를 2040년까지 상용화한다는 목표를 세웠으나 이를 2030년대 초반으로 앞당긴다는 것이다. 일본 국내 기업에서는 석유회사 등이 연구개발에 임하고 있으며, 에네오스가 가솔린에 섞는 형태로 2027년의 공급 개시를 목표로 하고 있다. 제조법은 이미 확립돼 있지만 상용화의 최대 장벽이 되는 것이 제조비용의 높이는 일이다.

일본　경제산업성에 따르면, 수소 제조에 대량의 전기가 필요하기 때문에 재생에너지 비용이 비싼 일본 국내에서 만들면 1리터 당 약 700엔(약 6500원)이 된다. 해외에서 값싼 수소를 조달하는 경우에도 350엔 정도(약 3,250원) 든다. 휘발유 가격보다 훨씬 비싸다.

한국도 일본과 상황은 유사하다. 수소를 국내에서 대량으로 만들거나 해외에서 확보하는 체제는 아직 제대로 갖춰지지 않았다. 민관이 저렴한 수소를 안정적으로 조달할 수 있는 공급망 구축을 서두를 필요가 있다. 국내 재생에너지의 저비용화도 절실히 요구되는 시점이다. 원자력 에너지에만 몰두하는 것은 미래 클린에너지 확보에 큰 걸림돌이 될 수 있다.

유럽연합(EU)이 2035년 이후 엔진자동차 신차 판매를 전면 금지키로 했던 방침에 대해 올해 3월에야 합성연료를 사용하는 엔진자동차에 한해 허용하겠다고 방향을 바꿨다.

한국,　일본도 자동차의 비중이 경제에 미치는 영향이 막대하다. 기간산업으로 하는 독일이 EV로의 전면 이행으로 산업 일자리가 사라질 것을 우려했기 때문에 합성연료의 개발 및 상용화를 앞당기겠다는 방침을 세웠다.

윤석열 정부는 독일 등과도 제휴, 합성연료의 원가절감(COST-DOWN)이나 공급망(SUPPLY-CHAINS)의 정비를 꾀하는 것이 바람직한 과제이다.