차세대 에너지원 ‘청정메탄올’의 확산 요건 [모니터 딜로이트]

입력 2023-11-01 09:51  

이 기사는 11월 01일 09:51 마켓인사이트에 게재된 기사입니다.


탄소중립 달성을 위한 차세대 친환경 에너지원으로 청정메탄올이 최근 주목받고 있다. 세계 최대 해운사인 머스크는 친환경 연료를 사용하는 선박만 신조 발주한다는 원칙을 세우고 ‘21년 세계 최초의 메탄올 추진 컨테이너선을 발주한 바 있다. 이러한 기조에 따라 전세계적으로 발주된 메탄올 추진선박은 100척 이상이며, 클락슨리서치의 전망에 따르면, ‘50년까지 메탄올 연료추진선이 총 발주의 26%를 점유할 전망이다. 국제재생에너지기구 (IRENA)의 전망에 따르면, 현재 메탄올 시장은 연간 1억톤 규모에서 2050년, 5억톤 규모로 성장할 것으로 예상된다.

청정메탄올은 그레이 메탄올 생산과정에서 이산화탄소를 포집한 블루메탄올, 바이오원료나 공기중 포집을 통해 이산화탄소와 합성한 e-메탄올, 그리고 펄프·농업폐기물 등 바이오매스에서 추출한 그린메탄올 크게 3가지 종류로 구분한다. 청정메탄올은 연소 시 이산화탄소를 배출한다. 하지만, 연소 배기물 혹은 공기 중에서 포집된 이산화탄소와 청정수소를 합성하면 순 이산화탄소 배출이 없을 뿐 아니라, 바이오가스로부터 분리된 이산화탄소를 이용할 경우에는 탄소 순환 개념에 따라 탄소중립 연료로 변환되는 장점이 있다.

청정메탄올은 높은 에너지 밀도를 가지고 있어 항공기, 선박 및 내연기관 차량과 같은 운송 수단에 고밀도 에너지원으로 사용된다. 특히 연료의 전과정 (Lifecycle) 관점에서 그린메탄올은 저유황유 대비 온실가스 배출량이 약 90% 이상 감소, 탄소중립 달성이 가능해 내연기관차에서 전기차와 수소전기차로 빠르게 교체되고 있는 자동차 산업 전환기에 핵심적 역할을 수행할 것으로 주목받고 있다.

게다가 메탄올은 추가적인 초기 투자 없이 상온과 대기압에서 운송이 가능한 차별화된장점을 갖고 있다. 기존 선박 인프라에 최소한의 개조를 하거나 메탄올 벙커링을 통해 지역적 신재생 에너지원의 불균형을 극복하기 위한 교역 수단으로 활용될 수 있다. 또한 청정메탄올은 플라스틱, 고무 등 각종 생활용품은 물론 산업기자재 생산에 필수적인 화학 기초원료로 이산화탄소 포집 활용(CCU)을 위한 플랫폼 물질로서의 잠재력을 보유하고 있다.

청정매탄올 관련 글로벌 동향을 살펴보면 우선 EU경우 2035년부터 가솔린 및 디젤 등 내연기관 신차를 전면 금지하는 방안을 추진하는데 있어 청정메탄올인 e-퓨얼의 탄소중립성을 인정하여 e-퓨얼을 사용하는 내연기관 신차 판매를 예외적으로 허용했으며, 2030년부터 항공기에 있어서 e-퓨얼 혼합의무화 방안을 제시했다. 일본도 탄소중립을 위한 그린성장 전략에 e-퓨얼을 상정하고 향후 10 년간 기술개발 실증에 집중적으로 투자하여 '40 년에는 상용화 도달, '50 년 e-퓨얼 공급가격을 휘발유 가격 이하로 실현하는 것을 목표로 하고 있다.

문제는 가격이다. 현재의 청정수소 가격은 여타의 경쟁 화석연료에 비해 가격 경쟁력이 낮아 수소 활용처에 대한 개발 자체가 지연될 수 있다. 반면e-메탄올은 생산원가가 매우 높다. 화석원료로 생산한 그레이메탄올을 톤당 400달러로 가정할 경우,e-메탄올은 2~4배, 공기중 직접포집으로 확보된 이산화탄소를 활용할 경우는 3~6배 가량 높은 수준이다. 게다가 연료유의 단위당 발열량은 메탄올의 두 배가 넘어 연료유의 경제성이 여전히 메탄올보다 높은 편이다.

따라서, 시장에서 활용할 수 있는 수준으로의 가격 하락을 위해서는 충분한 수요의 창출 뿐 아니라 정부 지원이 반드시 뒷받침 되어야 한다.

기업 측면에서 청정연료의 채택을 독려하는 새로운 가치 제안 개발의 필요성도 높아지고 있다. 해운업에 있어서 컨테이너 운송을 친환경 연료로 전환할 경우 일반적인 소비재의 한계비용 증가폭은 약 1% 수준으로 매우 낮으며, 이는 해운업이 ‘친환경 가치’를 제공할 수 있는 출발점이 될 수 있다. 항공업의 경우, 지속가능항공유(SAF)와 같은 청정연료를 사용하면 소비자들의 항공권 구입 비용은 증가하겠지만, 소비자들에게 추가적인 혜택을 제공함으로써 비용 증가를 상쇄할 수 있다. 예를 들어, 항공사는 ‘그린 항공권’ 구매자들에게 보안검색 우선 통과, 좌석 우대, 기내식 업그레이드, 로열티 포인트 등을 제공할 수 있을 것이다. 또한 청정연료의 수요가 다수의 구매자로 파편화되어 있을 경우, 수요를 통합하고, 장기계약으로 유도해내는 것도 좋은 해결 방안이 된다.

예를 들어, 항공사들은 이미 지속가능한 항공구매자연합(Sustainability Aviation Buyers Alliance)과 같은 조달협의체를 결성하여 지속가능항공유 (SAF)의 통합 조달 체계를 확보, 자사 기업 고객들의 Scope 3 배출량을 감축하기 위한 오퍼링으로 활용하고 있다. 1년 이상의 장기계약 방식 역시 안정적으로 지속적인 수요를 창출하는 효과적인 방법이다. 장기계약은 청정연료 구매자 및 공급자 모두에게 리스크를 감소시켜 다양한 투자 요인이 발생하는 공급망 인프라 구축 등에 용이한 의사결정을 가능하게 함으로써 구매자와 공급자 모두에게 혜택을 줄 수 있다는 장점이 있다. 마지막으로 글로벌 차원의 크레딧 교환(Book & Claim) 체계를 활용할 경우, 권역내 개별 수요를 광역 단위인 글로벌 수준의 수소 공급 체계로 연결함으로써 지역별 파편화된 수요를 통합할 수 있다. 항공업의 경우 이러한 크레딧 교환(Book & Claim) 체계를 통해, 지역적으로 연료 공급이 제한되는 경우 SAF를 구매하여 항공사의 탈탄소화를 달성하는 사례를 발견할 수 있다.

한편, 넷제로 에너지 사회 달성을 위해서는 현재까지 발표된 정책 이상의 고강도 지원이 필요하며, 이미 글로벌 수소선도국 중심으로 수소 등 청정연료의 수요를 창출하기 위한 강도 높은 사용 의무화 정책이 시행되고 있다. 미국은 모든 천연가스 발전소 내 수소 사용량을 ‘32 년까지 30%, 38 년까지 96% 로 의무화하고 있으며, EU의 경우 항공 부문 지속가능항공유(SAF)의 사용량 의무 규제를 도입하여, ‘50 년까지 전체 사용량의85%까지 SAF를 사용하도록 의무화하고 있으며, 산업용 수소 중 청정수소 의무 비중을 ‘30 년까지 42%, ’35 년까지 60%로 설정하고 있다.

과거 국내 LNG 산업 발전을 촉발시켰던 주요 핵심 성공 요소들을 고려할 경우, LNG 도입 초기 단계에서의 정부 주도의 78년 가스사업법, ‘83년 도시가스사업법 제정 등 유관 정책의 명확한 수립과 발전용 LNG 수요 직접 창출 등 정부의 정책 수요 창출이 핵심적인 역할을 수행하였음을 알 수 있다. 마찬가지로 국내 청정연료 산업 활성화를 위해서도 초기 시장에서의 마중물 수요 형성, 스케일업 달성, 활용처 다양화와 대형화가 핵심적인 사항이다. 이를 위해서는 정부 주도로 창출되는 청정연료 시장 수요를 우리 기업들이 주도적으로 기술적, 경제적 타당성이 높은 방향으로 구현해낼 수 있는 협업체계 마련이 반드시 필요하다.




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