E-fuel 자동차 vs 전기 자동차

[석수]

이퓨얼(E-fuel ; Electricity-based Fuel)

탄소를 내뿜는 탄소 중립 연료가 있다. ‘이퓨얼’(e-Fuel)로 불리는 재생합성연료다.

물을 전기분해하여 얻은 그린수소(H₂)와 이산화탄소(CO₂)로 제조한 액체 연료다.

이퓨얼은 탄소 발생량을 줄이지는 못해도 더 늘리지는 않는다. 연소 과정에서 탄소가 배출되지만, 공기 중으로 날아가거나 이미 공기 중에 포함된 탄소를 잡아다가 만들기 때문이다. 결과적으로는 탄소 순배출이 ‘0’이 되는 것이다.


https://gscaltexmediahub.com/story/carbon-neutrality-efuel-energy/


유럽연합(EU)에서는 2035년부터 휘발유나 경유를 사용하는 내연기관 신차 판매를 금지하기도 했는데, 이 규제에서 제외된 내연기관차가 있습니다. 바로 이퓨얼(E-fuel)을 사용하는 차량입니다.  EU에서 예외로 인정한 이유가 무엇일까요?


이퓨얼(E-fuel)은 ‘Electricity-based Fuel’의 약자로 ‘전기를 이용해 만드는 연료’를 뜻합니다.

물을 전기 분해해 얻은 수소에 이산화탄소 등을 합성해서 만드는 액체 연료인데요. 수송연료의 탄소중립을 실현하기 위한 탄소중립 연료로 일컬어집니다.

실제 이퓨얼(E-fuel)은 완전연소비율이 높아 기존 화석연료 대비 온실가스 배출량이 20~40% 수준으로 낮긴 하지만 그렇다고 이퓨얼(E-fuel)이 탄소를 전혀 배출하지 않는 것은 아닙니다.


그렇다면 왜 이퓨얼(E-fuel)을 탄소중립 연료라고 할까요?


이퓨얼(E-fuel)은 물을 전기분해하여 생산한 그린수소와 이산화탄소 결합, 가공해 만듭니다. 탄소 · 포집(CCU, Carbon Capture Utilization)’ 기술을 활용해 공기 중에 있는 이산화탄소를 포집하기 때문에 연소 과정에서 탄소가 배출되기는 하지만 사실상 탄소 순배출이 ‘0’이 됩니다.


결과적으로 전 주기의 탄소 배출량을 보았을 때 탄소배출이 제로에 가까워진다는 점에서 탄소중립 연료로 불리는 것입니다.

이퓨얼(E-fuel), 꿈의 연료로 주목받는 이유

이퓨얼(E-fuel)은 화석연료와 촉감과 질감이 비슷해 내연기관차에 바로 적용이 가능합니다.

전 세계에서 전기차와 수소차 생산이 늘고 있지만 내연기관차를 완전히 대체하기까지는 오랜 시간이 필요할 것으로 예상됩니다.


국제에너지기구의 탄소중립 시나리오에 따르면 2050년에도 내연기관 차량의 비율은 전체 60%를 차지할 것으로 예측되는데요.


이퓨얼(E-fuel)은 기존 내연기관 차량은 물론, 화석연료 운송 및 화석연료 운송 및 보관시설 등 기존의 인프라를 활용할 수 있기 때문에 전기차와 수소차 보급이 빠르게 이루어지지 않더라도 현재의 내연기관 차량을 유지하면서도 탄소중립을 이룰 수 있습니다.


특히 비행기와 선박 업계의 주목을 받고 있는데요. 전기비행기의 경우 오랜 기간 연구개발이 진행되었지만, 배터리가 지나치게 무거워 상용화에 어려움이 있습니다.

전기배터리가 화석연료에 비해 에너지 밀도가 낮아 동일한 에너지를 발생시키기 위해서는 기존 화석연료에 비해 훨씬 더 무겁고 부피가 큰 배터리가 필요하기 때문이죠.


수소전지 또한 전기배터리보다는 가볍지만 여전히 무겁기 때문에 상용화까지는 많은 시간이 필요할 것으로 예상됩니다.

이렇듯 전동화가 어려운 영역에서는 이퓨얼(E-fuel)을 통한 탄소중립이 현실적으로 여겨지고 있습니다.
또한 군용 차량이나 일부특수 장비들의 경우 강력한 전자기파로 주변 전자기기를 무력화하는 폭탄인 EMP탄에 노출될 위험이 있기 때문에, 전통 엔진 기반 체제를 유지할 수밖에 없다고 하는데요.


이러한 경우에도 이퓨얼(E-fuel)이 화석연료를 대체할 수 있도록 실증연구가 진행되고 있습니다.

국가 에너지 안보 차원에서도 도움이 될 이퓨얼(E-fuel)

전기에너지 생산에 필요한 광물자원은 일부국가에 매장량이 집중되어 있습니다. 따라서 국제 정세 변화에 따라 에너지 수급이 불안정해진다면 배터리 원자재 가격 상승 영향으로 전반적인 물가가 급격하게 오르는 그린 플레이션이 나타날 가능성도 있습니다.


이렇게 한 종류의 에너지에 지나치게 의존하는 상황은 국가의 에너지 안보를 위협할 수 있기 때문에 이러한 위험성을 낮추기 위해서는 이퓨얼(E-fuel)과 같은 신재생에너지를 상용화하여 에너지 수급 체계를 다양하게 구축할 필요가 있습니다



아직까지 이퓨얼(E-fuel)은 그 제조 공정이 복잡한데다 가격이 휘발유에 비해 현저히 높고 수소나 전기보다 에너지 효율이 낮아 경제성이 낮다는 평가가 많습니다.

이퓨얼(E-fuel)이 상용화되기까지 많은 연구개발과 개선이 필요한 것도 사실입니다. 하지만 이미 유럽과 일본 등에서는 정부 차원에서의 이퓨얼(E-fuel)에 대한 관심이 매우 높으며, 국내에서도 중장기 기술 로드맵을 마련하기 위한 노력을 지속하고 있습니다.
지속 가능한 경제 성장과 환경 보호를 동시에 추구하며 새로운 비즈니스 기회와 산업 구조를 변화시키는 새로운 패러다임, 이것을 그린 트랜스포메이션(Green Transformation, GX)이라고 부릅니다. 그린 트랜스포메이션은 탄소저감, 에너지 효율화, 자원의 효율적 사용 등 기존에 없던 기술을 개발하고 도입해 기후변화에 대응하면서 동시에 산업 구조를 변화시키고 있는데요. 새로운 시대적 기류인 그린 트랜스포메이션(Green Transformation, GX)에 대응하기 위해 탄소중립과 에너지 안보 두 마리 토끼를 잡을 수 있는 이퓨얼(E-fuel)이 빠르게 상용화될 수 있기를 기대해 봅니다