[포쓰저널=서영길 기자] 미래 에너지에 필수적인 수소기반 재생합성연료(e-fuel)의 신속한 개발과 확대가 시급하다는 지적이 제기됐다.

바이오 에너지와 탄소 포집·활용·저장기술(CCUS), 소디움이온(소금) 배터리 등 재료 중심의 에너지 신기술 개발도 서둘러야 할 것으로 조언됐다.

8일 한국수입자동차협회가 서울 영등포구 한국경제인협회 FKI 타워 컨퍼런스 센터에서 주최한 자동차 정책 세미나에서 배충식 카이스트 교수(카이스트연소기술센터장)는 ‘넷제로 실현을 위한 탄소중립연료 활용기술’을 주제로 강연하며 이같이 지적했다.

배 교수는 2030년 이후에는 수소와 수소 기반 연료가 인류에게 매우 중요한 에너지로 부상하고 2050년에는 수소 기반 에너지가 전체 에너지 소비의 10%에 달할 것으로 전망했다. 

특히 “2021년에 비해 2050년에는 전 세계적으로 전기 에너지가 2배 이상 소비될 것으로 전망된다”며 “때문에 2050년에는 총 에너지의 50% 이상을 신재생에너지가 충당해줘야 하는데, 이때 수소기반 재생합성연료(e-fuel)가 미래 에너지에 필수적"이라고 했다.

그는 “IEA(국제원자력기구)의 넷제로 에미션 시나리오를 보면 2050년에는 수송분야에서 전기 및 e-Fuel, 바이오 에너지 기반 연료가 균형을 이룰 것”이라며 “사용 연료 비율은 전기(BEV+PHEV) 45%, 수소 기반 e-Fuel 28%, 바이오 에너지 16%, 석유 10%로 예상된다”고 했다.

배 교수는 아울러 탄소 포집·활용·저장 기술(CCUS)도 미래 에너지에 점점 중요한 역할을 할 것으로 전망했다.

2021년에는 이산화탄소 포집량이 0.04Gt(기가톤) 이었지만 2030년에는 1.2Gt, 2050년에는 6.2Gt으로 증가할 것이라고 배 교수는 설명했다.

2050년 항공·선박·육상수송·중공업 등으로 인해 발생하는 탄소는 줄이기 어렵기 때문에 바이오 에너지나 CCUS를 이용해 탄소 중립을 구상해야 한다는 설명이다.

바이오에너지와 대체 연료활용은 20%, 수소 및 CCUS 활용은 15%의 탄소를 저감할 수 있을 것으로 예측했다.

배 교수는 넷제로 시대가 열리며 에너지 패러다임도 ‘연료’에서 ‘재료’로 빠르게 재편되고 있다고 했다.

그는 “과거로부터 이어져 온 오일 파동과 달리 에너지 공급 체계의 지속을 위해 희토류 원소 및 귀금속의 공급이 매우 중요해지고 있다”며 “한국의 경우에는 오펙(석유수출국기구)을 피했다 싶더니 중국이란 커다란 산을 만난 꼴”이라고 했다.

그러면서 “소디움이온(소금) 배터리, 솔리드-옥사이드 하이드로겐 일렉트로리시스(고온 수증기 분해) 등의 신기술에 대한 연구가 필요한 시점”이라고 했다.

배 교수는 아울러 글로벌 및 한국의 탄소 중립 계획을 IEA가 발표한 시나리오를 중심으로 소개했다.

“2021년 5월 IEA가 ‘넷제로 에미션 2050’을 발표했고 많은 국가들이 이를 참고해 정책을 내놨다”면서 “현재 탄소 중립을 예측하거나 전망하는 보고서들이 국제기구뿐 아니라 각국 정부, 많은 엔지니어링 컨설팅 펌들이 내놓고 있는데 에러 수준이 1000% 정도 된다. 그만큼 예측치가 들쑥날쑥하다는 얘기다”고 했다.

그러면서 “지구상 모든 국가들이 목표로 삼은 탄소 중립 시나리오를 모두 동원해도 2050년 탄소 제로를 달성하기는 어렵다는 게 현실”이라며 “각국 정부의 정책은 넷제로를 달성하기에는 현저히 부족하다. 보다 급진적인 정책이 필요하다”고 강조했다.

IEA 시나리오에 따르면 2030년까지 재생에너지 발전이 1000기가와트를 이루고 에너지 효율 향상, 메탄 배출 감소, 전기화 등으로 80% 이상 탄소 감축을 이룰 것으로 평가되고 있다.

이에 2035년까지 선진국은 80%, 개발 도상국은 60%를 탄소를 저감을 해야 2050년 넷제로로 무난하게 갈 수 있다는 게 배 교수의 설명이다.

그는 “현재 전 세계 에너지 믹스 중 에너지 리소스의 80%는 화석연료가 차지하고 있다. 이어 바이오 10%, 원자력 발전 5%고 수력 2%, 풍력 같은 재생에너지 발전은 고작 2%를 차지하고 있는 상태”라며 “2050년에 탄소 중립을 이루기 위해서는 화석연료가 80%였던 것을 20%로 줄여야 하고 줄어든 만큼 신재생에너지와 원자력이 이를 충당해야 한다”고 지적했다.