한국화학연구원(원장 이미혜)은 전기원 박사(차세대탄소자원화연구단 단장) 연구팀이 이산화탄소에 전기에너지를 가해 합성석유를 만들고 이를 통해 화학제품 e-chemicals,  수송용 연료 e-fuels 생산이 가능토록 했다고 28일 밝혔다.

연구팀에 의하면 태양광, 풍력, 수력 등의 재생에너지로부터 얻어진 전기에너지를 이용, 물을 전기분해해 수소를 얻고, 이 수소를 이산화탄소와 반응시켜 합성석유를 얻을 수 있다. 이를 석유화학원료로 사용하면 탄소중립 나프타(그린 나프타) 탄생이다.

기존 화석연료와의 호환성과 대체성의 편리함도 장점으로 꼽는다. 기존 사용하던 내연기관 차량과 인프라를 그대로 사용할 수 있고 석유 제품과 혼합 사용도 가능하다. 연소 후 배기가스가 기존 석유계 연료에 비해 청정해 친환경연료로 꼽힌다. 특히 e-fuels는 생산 과정 특성상 황 성분을 전혀 포함하지 않아 대기 산성화도를 40% 이상 감소시킬 수 있는 게 연구팀의 설명이다.
 

연구팀에 의하면 기술은 향후 5년 내에 상용화를 위한 프로젝트가 추진될 정도로 성숙돼 있다. 해외에서는 노르웨이 Norsk e-fuels가 2023년에 1000만 리터/년의 공장을 상용화하고 2026년 1억 리터/년 생산으로 규모를 확대하겠다는 계획을 발표한 바 있다.

국내에서는 과학기술정보통신부의 지원을 받아 차세대탄소자원화연구단(단장 전기원)이 해외 기술보다 에너지 효율 면에서 진보된 합성석유(e-fuels+ 나프타) 생산 원천기술을 미니-파일럿 플랜트 규모로 확보했다. 후속 실증사업을 기획 중이다. 

IEA(국제에너지기구)에 의하면 2050년 탄소가격이 톤당 150달러이면 유가 배럴당 50달러 수준에서 경제성이 있을 것으로 예측한 바 있다. 향후 인플레이션 비율을 고려하면 이보다 이른 시기에 경제성 문제가 해결될 것으로 전망된다.

전기원 박사는 "e-fuels의 가장 큰 장점은 높은 에너지 밀도이기 때문에 향후 탄소중립을 위해 급격히 성장할 것으로 보이는 재생에너지 전력을 저장하고 운반하는데 그 어떤 수단보다 유리한 이점을 갖는다"면서 "우리나라의 탄소중립 시나리오에도 유럽처럼 수송용 연료에 e-fuels를 포함시켜야 2050년 'Net Zero' 달성이 가능할 것이다. 때문에 국내에서도 e-fuels가 바이오연료처럼 하루빨리 탄소중립 연료로 인정되어 상용화를 촉진시켜야 한다"고 말했다.