김기동 한국가스공사 책임연구원

수송용 연료 중 가스연료는 천연가스(바이오가스 포함), LPG, 수소 등을 포함하고 있다.

이 중 LPG는 석유생산 및 석유정제 과정에서 발생하는 부생가스에서 주로 생산되는 석유계 가스연료이며, 수소는 엔진기관 등에 직접 연소하기가 매우 어려워 부득이 연료전지 장치를 이용해 전기 생산 후 모터를 이용해 자동차를 구동해야 하기 때문에 아직 상용화에 이르기까지 갈 길이 먼 상황이다.

현재 순수한 가스연료이면서 상용화에 성공한 가스연료는 천연가스라 할 수 있다.

1월 현재 전세계 천연가스자동차는 1460만대가 보급되어 있고 충전소는 약 2만741소가 설치 운영되고 있다. 보급된 천연가스자동차의 90%는 승용차 등의 소형차량이며 나머지 10%가 트럭, 버스 등의 대형자동차이다.

이처럼 천연가스 연료는 자동차를 중심으로 보급되어 온 상황이다. 하지만 이제 수송용 천연가스는 철도분야에 적용해야 할 시기다.

우리나라 철도는 운송하는 객체에 따라 여객용과 화물용으로 구분할 수 있는데 여객용은 주로 전기 구동에 의한 운영을 하고 있으며, 화물은 디젤엔진기관차량에 의하여 운송하고 있다.

전세계적으로 철도는 디젤이 약 50%를 점유하고 있고 전철화율은 약 20~30%수준이며 우리나라의 전철화율은 약 60%(2010년 기준) 수준으로 높은 편이다.

그러나 철도화물운송의 경우에는 전철화에 의존하지 못하고 아직도 디젤기관차량을 주력으로 운행하고 있다.

그 이유는 전철은 밤 12시부터 새벽 5시까지 정비를 위해 전기를 내리기 때문에 야간 및 새벽 운송을 위해서는 디젤기관차량을 이용하는게 용이하기 때문이다.

또한 컨테이너 화물의 상·하역 작업 시 전력공급선이 있는 경우 문제발생 가능성이 아주 크며, 전시상황 등 비상시를 대비해 항상 디젤엔진 기반의 차량을 보유하고 있어야 하기 때문이다.

하지만 대기오염문제와 연료비 등의 다양한 문제점을 개선하는 방안으로 디젤기관차를 천연가스기관차량으로 전환하는 작업이 필요하다. 가스기관차량은 매연과 황산화물이 대폭 감소될 수 있으며 질소산화물은 최대 30%, 이산화탄소는 20% 이상 저감할 수 있다. 가스기관차량은 가스엔진을 사용하는 것과 가스터빈을 사용하는 2가지 방식이 있으며 각각 미국과 러시아에서 상용화 운영하고 있다.

수송분야의 세 번째 응용은 선박연료로 천연가스를 도입하는 것이다.

선박연료는 전통적으로 고유황 석유인 HFO(Heavy Fuel Oil)와 MGO(Marine Gas Oil)을 사용해 왔다.

그런데 전세계 선박에 의한 화물운송량 증가에 의해 선박에서 배출되는 배기가스로 인한 환경문제가 심각해지면서 국제해사기구(IMO), 유럽을 중심으로 선박배출가스 규제를 강화할 예정이다.

선박 및 해운업계는 이러한 규제에 대하여 크게 두가지 기술로 대응하는데 한가지는 저유황 석유와 후처리기술적용이며, 다른 한가지는 청정한 연료인 LNG를 사용하는 것이다.

해운업계에서는 천연가스를 선박연료로 사용하기 위한 선결요건을 제시하고 있는데 그것은 석유와 경쟁할 수 있는 가격과 연료를 공급하는 인프라 구축이다.

만약 해운업계의 요구에 가스업계가 벙커링 인프라 구축 등 적절한 대응을 취한다면 전세계 선박용 천연가스 수요는 2000만톤 이상 생성될 수 있을 것으로 전망되고 있다.

천연가스 추진선박사업은 우리나라 조선산업이 세계 1위를 하고 있는 상황이어서 조선산업과 가스산업의 동시 발전을 견인할 수 있는 매우 가치 있는 사업이다.

따라서 관련기업들이 협업에 나선다면 효과적으로 목표를 달성할 수 있을 것으로 기대된다.

천연가스, 바이오메탄, 수소 등의 가스연료는 앞으로 수송분야에 더 많이 사용돼야 석유의존도 감소에 크게 기여할 수 있다.

더불어 가스연료는 이제 RFS(Renewable Fuel Standards)라는 새로운 제도가 조만간 발효되는 만큼 가스산업에서 신재생연료인 바이오메탄을 천연가스에 더 많이 혼합해 타에너지원과의 경쟁시장 속에서도 지속가능 발전을 이루는 전략을 추구해야 할 것이다.

현세대와 다음세대의 지속가능발전을 위해서는 한국가스공사, 도시가스회사, 자동차제작사, 한국철도공사, 조선업계 등의 다양한 이해관계자간의 원활한 협업이 필요하며 현재 가스산업계가 직면한 천연가스 수요개발에 있어서 수송분야는 새로운 돌파구를 제공할 것이 분명하다.

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