By JOHN BARKER, WIRED UK

세계 각국 정부가 갈수록 휘발유 차량과 디젤 차량 판매를 금지하고 있다. 영국은 2030년이라는 매우 이른 시기로 휘발유 및 디젤 차량 판매 금지 시점을 정했다. 이에, 차량 업계는 어쩔 수 없이 휘발유 및 디젤 차량 금지라는 대대적인 당면 과제를 충족하기 위해 큰 변화를 일으키고 있다. 재규어를 포함한 여러 차량 제조사가 이르면 2025년까지 전면 전기차로 전환한다는 놀라운 발표를 하고 있다.

이러한 변화에 맞서 포르쉐는 내연기관 차량에 사용할 탄소 중립 합성 연료 생산을 위해 남미 공장에 2,400만 달러를 투자한다고 발표했으며, 포르쉐 911의 수명을 연장할 수 있을 것으로 보인다.

게다가 불과 몇 주 후, 포르쉐는 크로아티아 전기 슈퍼차량 및 전기차 기술 전문 기업 리막 오토모빌리(Rimac Automobili)에 주식 7,000만 달러를 추가로 투자해, 지분을 24%로 늘렸다고 밝혔다. 그러나 이는 기이한 행보가 아니다.

포르쉐는 여전히 차량 연료 전기화에 헌신하고 있으며, 2025년까지 전기차와 하이브리드차 판매량이 50%를 차지할 것으로 예상한다. 그러나 칠레에서의 탄소 중립 e연료(efuel) 생산 투자는 다음의 불편한 진실에 주목한다. 바로 2030년까지 전기차가 전 세계 도로의 절반 가까이 판매되더라도 나머지 절반은 여전히 내연기관 차량일 것이라는 사실이다. 따라서 그중 일부가 탄소 중립 연료로 움직인다면 어떨까?

포르쉐와 함께 폭스바겐 그룹에 포함된 벤틀리도 마찬가지로 합성 연료 생산을 모색하고 있다. 벤틀리 엔지니어링 총괄 마티아스 라베(Matthias Rabe)는 최근, “여전히 연소 엔진이 오랫동안 도로 위를 달릴 것이다. 그렇다면, 우리는 합성 연료의 중대한 환경적 이점에 주목해야 한다. 현재, 합석 연료와 같은 기술에 긍정적이다”라고 말했다.
 
그러나 합성 연료 기술 자체는 이전에도 존재했다. 석탄과 천연가스에서 나온 합성 액체 연료는 100여 년 전부터 존재한 개념이며, 지금도 생산이 이루어지고 있다. e연료도 합성 연료이지만, 탄소 중립 연료이다.

탄소는 대기 중 이산화탄소나 철강 제조와 같은 산업 과정에서 얻게 되며, 수소는 전기 분해로 물에서 추출된다. 그리고 탄소와 수소를 합성해, 탄화수소를 생성한다. 그러나 e연료는 생성되는 에너지가 재생 가능한 대상으로 만들어졌을 때만 탄소 중립이 된다.

따라서 e연료를 생성하는 공장의 위치는 재생 에너지 공급 상태가 좋은 곳으로 결정된다. 포르쉐가 투자한 칠레 공장은 풍부한 풍력을 활용하면서 또 다른 e연료 시범 생산 공장인 노스크 e연료(Norsk e-fuel)는 노르웨이의 풍부한 재생 수력 전기 공급을 확보했다.

e연료의 품질과 호환성은 단순히 현재의 연료 분배 네트워크에 들어가 일반 연료에 추가되고는 엔진을 수정할 필요 없이 내연기관 차량과 하이브리드에 사용될 수 있다는 장점이 있다. 사실, e연료가 더 깨끗하고 더 나은 상태에서 움직일 수 있는 이유는 연료가 더 순수하며, 30~40가지 요소가 담긴 연료와 달리 단순히 8~10개의 요소만 있으며, 바로 이산화탄소를 줄이기 시작하기 때문이다.

e연료 개발은 실질적으로 배터리를 전자 형태로 전환할 수 없는 항공기와 선박, 장거리 화물 수송용 차량과 같은 형태의 교통수단에도 중요하다. 그러나 비싼 생산 비용과 낮은 효율성이라는 단점이 있다. e연료를 생산하는 데 많은 양의 재생 에너지가 필요하기 때문이다. 즉, e연료는 비싸지만, 사용할 수 있는 재생에너지가 많아지면, 그 비용이 인하될 수 있다는 의미이다.

지금 당장 e연료 생산량은 전체 에너지의 극소수에 불과하지만, 중요하다. 현재, 포르쉐는 칠레 공장의 유일한 e연료 고객사이며, 2024년까지 총 5,500만 리터를 구매할 것으로 예상된다. 그리고, 그로부터 2년 후에는 e연료 구매량이 5억 리터로 급증할 전망이다. e연료는 포르쉐의 여러 ‘포르쉐 경험’ 드라이빙 센터와 모터스포츠 등에 이용될 전망이다. 현재, 국제 포르쉐 경주 챔피언십 3개와 전국 시리즈 10개, 그리고 수많은 지역 시리즈가 있다.

그리고, 노르웨이 헤르예야(Herøya) 지역에 전력 액화 전문 독일 기업 선파이어(Sunfire)와 이산화탄소 공기 포착 전문 기업 클라임웍스(Climeworks), 건설 기업 폴 워스(Paul Worth), 독일 투자 기업 밸리노(Valinor)와 협력해 건설한 노르웨이 최초의 e연료 공장이 있다.

헤르예야 공장은 2023년이면 유럽 시장에 e연료 1,000만 리터를 공급하고, 2026년이면 연간 최대 1억 리터를 보유할 전망이다. 2019년, 영국에서만 도로를 달리는 차량의 휘발유와 디젤 소모량이 연간 465억 리터에 육박한 것과 비교하면 매우 적은 양이다. 그러나 헤르예야 공장은 전국적인 e연료 공장 배포의 청사진을 남길 것이다.

포르쉐 외에도 칠레 공장은 중국 에너지 기업 AME와 이탈리아 에너지 기업 에넬(Enel), 칠레 석유 기업 ENAP, 지멘스 에너지(Siemens Energy) 등과 협력 관계를 체결했다. 지멘스는 독일 에너지 및 경제부에서 800만 유로를 추가로 지원받을 예정이다.

지멘스 에너지 CEO 크리스티안 브루치(Christian Bruch)는 “더는 재생에너지가 필요한 곳에만 생산되지 않을 것이다. 대신, 풍력과 태양열 같은 천연자원을 대규모로 확보할 수 있는 곳에서 생산될 것이다. 한 지역에서 다른 지역으로 재생 에너지를 운반하도록 새로운 공급망이 급부상할 것이다”라고 설명했다. 독일은 에너지 순수입국이다. 이와 관련, 그는 “갈수록 에너지 운송 과정에서 수소의 역할이 중요해질 것이다. 이 때문에 독일 정부가 관련 프로젝트를 지원하는 것이 중요한 징조가 된다”라고 말했다.

포르쉐의 e연료 투자의 주된 의도는 포르쉐 911을 비롯한 내연기관 차량의 수명 연장일 수도 있다. 그러나 포르쉐는 ‘친환경 수소’가 재생 에너지 보관 및 분배 역할을 할 수 있다는 사실을 이해하기도 했다.

중국은 태양열 비용을 대폭 줄였으며, 친환경 수소 비용도 절감할 것으로 보인다. 반대로 친환경 수소의 선두 기업인 ACWA 파워(ACWA Power)와 CWP 리뉴어블스(CWP Renewables), 엔비젼(Envision), 이버드로라(Iberdrola), 예르스테드(Ørsted), 스냄(Snam), 야라(Yara)는 향후 6년간 친환경 수소 생산량을 50배 늘려, 전 세계의 탄소 배출량이 많은 전력 생산 및 화학, 제철, 선박 산업이 대대적인 변화를 이루는 데 도움을 주고자 한다.

2050년까지 친환경 수소가 전 세계 에너지 수요의 약 25%를 공급할 것으로 추산된다. 2050년이면, 포르쉐 911이 제작될까? 그렇다면, 2050년에도 지금처럼 내연기관으로 차가 움직일까?

** 위 기사는 와이어드UK(WIRED.co.uk)에 게재된 것을 와이어드코리아(WIRED.kr)가 번역한 것입니다. (번역 : 고다솔 에디터)

<기사원문>
Can green synthetic fuels save the internal combustion engine?