[기고] 남궁윤 한국가스공사 경제경영연구소 책임연구원
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  • 투데이에너지
  • 승인 2019.05.20
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미세먼지 저감 위한 친환경 솔루션, 천연가스차량

 

남궁윤 한국가스공사 경제경영연구소 책임연구원.
남궁윤 한국가스공사 경제경영연구소 책임연구원.

[투데이에너지] 기후변화 대응과 대기질 개선은 전세계가 당면한 가장 큰 난제 중의 하나다. 글로벌 수송부문에서 친환경차량인 전기차와 수소전기차시장이 활성화되기까지는 가장 비용효과적이고 신속한 기후변화 목표달성 방안으로 NGV시장이 확대되고 있다.

특히 최근 들어 중국, 유럽, 미국 등의 LNG트럭 생산대수가 크게 증가하면서 대형화물차의 LNG 연료시장이 확대되고 있다. 반면 국내 NGV시장은 거의 정체상태에 있고 수송용 천연가스 수요는 지난 5년간 감소해왔다. 그럼에도 불구하고 지난해 9월 정부의 LNG 화물차 재보급사업 추진에 따라 현재 NGV시장의 재도약에 대한 기대감이 확대되고 있는 상황이다.


여기서는 해외 NGV시장 확대 추세를 살펴보고 국내 NGV시장 활성화를 위한 시사점을 도출해 보고자 한다.

 

■해외 천연가스차량 확대 추세

 

전세계 NGV 2017년 기준으로 2,616만대가 보급됐고 충전소는 31,046개소가 설치·운영되고 있다. NGV가 가장 많이 보급돼 있는 국가는 중국이고 다음은 이란, 인도 순이다.


현재까지 천연가스차량 보급은 충전 인프라 미비가 가장 큰 걸림돌이었으나 친환경성, 경제성과 기술 향상 등으로 보급이 확대되고 있다. 향후에도 이와 같은 추세는 지속될 것으로 예상된다. 천연가스 수송용시장은 NGV뿐만 아니라 철도, 해상부문에서도 커다란 변화를 가져올 것으로 예상된다.

유럽천연가스차량협회에 따르면 2021년 전세계 NGV 3,000만대를 넘어설 것으로 전망된다. 특히 NGV 차종에 있어서 버스 및 트럭과 같은 중대형 차량의 증가율이 크고 연료도 중대형 트럭의 연료로 사용되는 LNG 수요 증가율이 CNG에 비해 클 것으로 예상된다.


최근에 개발되고 있는 LNG차량은 기존 디젤차량과 동일한 수준의 연비와 주행성능을 보유하면서 이산화탄소 배출량은 20% 가량 줄이는 것이 가능하다. 경제성 면에서도 천연가스가격이 경유가격에 비해 약 2040% 저렴하다.


또한 주요국들은 승용차와 승합차시장에서는 전기차와 수소전기차 등 무공해차 지원 정책에 따라 천연가스차와 경쟁 상황에 있으나 대형 화물차시장은 LNG트럭이 가장 적합한 친환경 솔루션으로 평가하고 있다.


국제에너지기구(IEA)는 천연가스 용도별 수요 중 수송용 수요가 가장 큰 증가율을 보일 것으로 전망하고 있다. 전세계 수송용 가스수요는 2017 131bcm에서 2040 328bcm으로 증가되고 수송용 가스수요 비중은 2017 3.5%에서 2040 6.1%로 확대될 것으로 전망된다. IEA NGV가 디젤차량에 비해 오염물질 배출 저감에 기여하기 때문에 장기적으로 NGV 보급을 위해 세금 인하 및 보조금 지원 정책을 권장하고 있다.

 

 

1)중국

중국의 NGV 2007 27만대에서 2017 600만대로 강한 성장세를 보이고 있다. 전세계 NGV의 약 23%를 차지함으로써 가장 많은 NGV를 보유하고 있다. 또한 중국의 NGV 충전소는 2017년에 총 7,300개소가 운영되고 있다.

중국의 대형 LNG트럭의 생산대수는 2016년에 19,600대였지만 2017년에는 96,000대를 기록할 정도로 급증하고 있다. 이는 중국정부가 대기오염과의 전쟁으로 청정에너지 동력차량의 사용을 장려하고 신차 오염물질 배출량에 대한 규제를 강화함에 기인한다.

중국의 대기오염물질 저감 정책과 더불어 NGV 증가의 또 다른 요인은 경유 연료가격 상승과 경유 세금 인상으로 수송용 천연가스 경제성 향상을 들 수 있다.

컨설턴트 기관인 DataFusion Associates에 따르면 중국 천연가스 수요에서 수송용 가스수요가 차지하는 비중은 2016년에는 11%에서 2020 15%로 증가할 것으로 전망되고 정부 지원제도 등으로 시장이 활성화될 경우 21%까지도 증가할 수 있을 것으로 예상된다.

2)유럽

유럽 NGV 보유량은 2017년 기준 132만대이며 충전소 개수는 3,393개소다. NGV 보급 국가 순위는 이탈리아, 독일, 불가리아, 스웨덴, 체코 순으로 이들 국가가 유럽 NGV시장에서 차지하는 비중은 94%이다.

유럽은 NGV와 바이오연료차량에 대한 세제 감면, 차량 구입 및 개조 시의 보조금과 세제 혜택 등 지원을 확대하고 있다. 유럽도 최근에 LNG트럭의 판매대수가 급증하고 있는데 LNG화물차량 가격은 디젤차량에 비해 대략 대당 2만∼3만유로(2,6003,900만원)가 더 고가이나 LNG 연료가격은 디젤에 비해 40% 정도 저렴하다.

유럽은 EU 차원에서 L/CNG 충전인프라 구축을 위한 자금을 지원하고 있다. LNG Blue Corridors’는 LNG 인프라 확충 프로젝트로서 이 프로젝트가 시작될 무렵인 2014년에 LNG 충전소는 30개소밖에 없었으나 현재는 155개소로 확대됐다. 유럽 천연가스차량은 2030년에 현재대비 10배가 증가할 것으로 전망된다. 2030년에 1,320만대의 NGV가 보급되고 수송용 가스수요는 현재 1.9bcm에서 2030 30bcm으로 증가할 것으로 전망된다.

3)미국

미국의 총 NGV는 약 175,000대이고 충전소는 1,755개소가 구축돼 있다. 신규 LNG충전소 38개소는 구축될 예정이다. 현재 미국에는 약 50개의 NGV 제작사가 있고 승용차, 승합차, 상용차 등 100여개의 모델을 생산 중이다.

지금까지 미국의 중소형 NGV 보급이 더딘 이유는 높은 차량 가격과 부족한 가스 충전소 네트워크를 들 수 있다. 하지만 셰일가스 급증에 따라 천연가스 가격이 하락함으로써 천연가스차량에 대한 구매력이 높아지고 있다. 미국은 연방 및 주 정부 차원에서 천연가스자동차 관련 보조금과 세제 혜택의 다양한 지원책이 이뤄지고 있다.

미국에너지정보청(EIA)에 따르면 미국 수송부문에서 천연가스 수요는 2018년에 80Btu(167만톤)에서 2050년에 550BTU(1,151만톤)로 연평균증가율이 6.2%가 될 것으로 전망되고 증가량의 대부분은 트럭 및 화물열차 연료 소비가 될 것으로 예상된다.

4) 일본

일본은 47158대의 CNG차량이 보급됐고 270곳의 CNG충전소가 구축돼 있다. 현재 일본의 NGV시장은 크게 활성화되지는 않은 양상이다. 이러한 원인으로 충전소 대부분이 도쿄, 나고야, 오사카 등에 집중돼 있어 충전소 부족과 고가의 차량가격을 들고 있다.

하지만 일본 정부는 에너지기본계획에서 대형 CNG차량과 대도시간을 운행하는 대형 화물차 및 장거리 수송차량(버스 등) LNG차량을 보급할 계획이다. 현재 일본에서 운행 중인 천연가스차량은 전부 CNG차량이며 LNG트럭이 도로에 모습을 드러내
기 시작한 것은 지난해부터다.


일본 천연가스차량 장기 로드맵에 따르면 2010 4만대에서 2030 50만대가 보급될 계획이고 이로 인해 CO2 배출량은 670만톤 감축되며 연간 200만톤의 LNG 수요 증대 효과가 기대된다.

■국내 NGV시장 현황 및 LNG 화물차 보급의 파급 효과

국내 NGV 보급 대수는 2018년 기준 38938대이며 충전소는 199개소다. 정부는 도심 대기환경 개선을 위해 대기오염물질이 적은 천연가스차(버스 청소차) 2000년부터 교체해 보급하기 시작했다.

그동안 대기질 개선에 크게 기여해온 CNG버스는 2014년 이후 경유대비 가격경쟁력 하락 등의 이유로 CNG버스 대수가 감소하는 상황에 처하게 됐으나 2017 CNG버스 연료비 보조금이 지원됨에 따라 CNG버스 대수는 소폭 증가하고 있다. 최근 수송용 천연가스 수요가 창출되고 있는 분야는 LNG 야드 트랙터이며 경유에서 LNG로 개조한 야드 트랙터의 누적 보급대수는 2018년까지 총 177대이다.

한편 정부가 2008년 추진한 LNG화물차 개조사업은 2011년 정부의 예산 지원이 중단됨에 따라 LNG화물차 보급이 거의 이뤄지지 않은 상황이고 이러한 원인으로서는 LNG충전인프라 구축이 미비했고 비싼 개조비용 및 기술적 안정성 문제 등으로 분석된다.

이와 같이 천연가스를 연료로 사용하는 차량 보급이 저조함에 따라 국내 수송용 천연가스 수요는 지난 5년간 감소해왔다.

2018년 기준 수송용 수요는 도시가스용 수요 중 약 5% 정도를 차지하고 있어서 비중은 크지 않지만 계절간 수요격차인 TDR(Turn Down Ratio, 월간 최대판매량/월간 최소판매량) 1.4로 타 용도에 비해 가장 양호한 수요처이다. NGV 증가는 천연가스 소비 증대뿐만 아니라 환경개선, 석유의존도 완화 등의 사회적 편익 효과가 클 것으로 기대된다. 특히 다음은 국내 LNG 화물차 보급의 사회적 편익을 정량적으로 산출해보고자 했다.

현재 운행 중인 경유화물차량이 LNG화물차로 대체된다고 가정할 경우 두 가지 경우로 나눠 LNG 수요, CO2 감축량, 경유 절감량을 추정했다.

현재 연비를 적용한 LNG화물차의 1대당 LNG 사용량은 연간 평균 21톤으로 추정됨으로, 5톤 이상 경유화물차의 10% 30% LNG화물차로 전환된다고 가정할 경우 연간 LNG사용량은 각각 336,000톤과 1008,000톤으로 수요 창출 효과가 있는 것으로 도출됐다.

또한 CO 감축량은 각각 227,347tCO 682,040tCO로 도출됐고 연간 경유 절감량은 각각 297,600toe 892,800toe로 석유의존도 완화효과가 있는 것으로 분석됐다.

■시사점

앞에서 살펴본 바와 같이 세계적인 NGV 증가 추세에 발맞춰 국내 NGV시장 활성화를 위한 시사점을 간략히 살펴보면 다음과 같다.

첫째, 국내 중장기 천연가스차량 보급 확대를 위한 목표 및 추진전략과 천연가스차 보급에 핵심적인 역할을 할 것으로 예상되는 천연가스 충전소 보급 방안이 포함된 로드맵이 수립돼야 할 것이다.

둘째, NGV 차종을 다양화하기 위해 정부 및 업계의 협력이 중요하다. 중국, 미국, 유럽 등 상용차 제조사를 중심으로 LNG트럭 생산이 확대되고 있고 정부의 기술개발 지원도 증가하고 있다. 국내에도 LNG 차량과 관련된 산업의 기술개발을 통해 경쟁우위를 선점할 수 있도록 차종 확대, 연비향상, 고마력 천연가스엔진 개발 등의 기술개발 투자가 절실히 요구된다.

셋째, LNG 충전 인프라 구축은 LNG트럭 보급의 성패를 좌지우지하는 핵심 사안이다. NGV와 수소전기차의 전략적인 보급 계획하에 운영 효율화를 도모할 수 있도록 충전소 확충 계획이 필요하다. LCNG 충전소와 수소충전소 병립 등 융·복합 수소충전소 구축을 통해 운영비 절감이 가능하고 공통의 공급망을 활용함으로써 새로운 비즈니스 기회를 창출할 수 있을 것이다.

넷째, 천연가스차량(NGV, Natural Gas Vehicle)의 연료는 압축천연가스(CNG, Compressed Natural Gas) 상태와 액화천연가스(LNG, Liquefied Natural Gas) 상태로 사용이 가능하다. CNG는 천연가스를 압축해 고압용기에 충전해 이용하는 방법이고 LNG는 천연가스를 저온(-162℃ 이하)에서 액화시킨 후 단열용기에 저장해 이용하는 방법이다.

 


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