LNG 자동차는 대표적인 저탄소 녹색교통수단
LNG 자동차는 대표적인 저탄소 녹색교통수단
  • 조남준 기자
  • 승인 2009.05.19 14:08
  • 댓글 0
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LNG차 충전소 인프라 참여범위가 숙제
표준화 적용 등 추가 기술개발도 필요

녹색성장이 강조되면서 수송용 연료로써 천연가스의 역할이 더욱 부각되고 있다. 특히 국내 대도시의 대기오염 요인 중 하나인 자동차 배출가스는 대도시 대기오염비중의 60% 이상이다. 이 가운데 미세먼지의 57%는 대형경유차에 기인하는 것으로 알려져 있다. 경유시내버스 1대는 승용차 40~80대분에 상당하는 오염물질을 배출한다. 이에 따라 대형 경유차의 배출물 저감방안은 대기환경 개선에 시급한 과제로 떠올랐다. 이후 기술개발이 쉽고 배출가스 오염물질을 획기적으로 줄일 수 있는 방법으로 LNG차량 개발이 시작됐다. LNG가 오염물질 배출이 적고 세계적인 환경기준에 부합하는 유일한 연료라는 평가 때문이다. 정부에 따르면, 대표적 온실가스인 이산화탄소 배출량을 비교해보면 LNG를 100으로 볼 때 액화석유가스(LPG)차량은 113, 경유는 132 수준이다. 따라서 정부는 교통부문에서의 저탄소 녹색성장 전략으로 LNG차량 보급확대 사업을 추진하고 있다. 이장에서는 LNG차량 도입 배경 및 기술개발 현황, 해결과제 등을 조망해본다.


 LNG차량 도입 배경

정부가 CNG(Compressed Natural Gas)버스가 보급 1만대를 이미 돌파했음에도 굳이 LNG를 연료로 사용하는 LNG차량 도입에 나선 것은 LNG차량이 CNG차량의 단점을 보완할 것으로 기대되기 때문이다. 지금까지 보급된 천연가스차량은 모두 CNG충전소를 통해 연료를 공급받고 있는 압축천연가스(CNG)차량이다. 이는 기체상태로 연료를 저장하기 때문에 최대한 많은 가스를 저장하기 위해 고압으로 가스를 압축해 저장한다.

기체상태의 천연가스는 액체상태보다 600배나 부피가 크기 때문에 저장할 수 있는 가스량에 한계가 있고 다수의 연료용기를 탑재해야 하기 때문에 차량중량이 증가하는 단점이 있다.

또한 연료 1회 충전당 운행거리가 짧은 것이 가장 큰 단점이 되고 있다. 이러한 단점을 해결할 수 있는 방법이 바로 LNG(Liquefied Natural Gas)차량이다.

LNG차량은 초저온상태의 LNG를 액체상태에서 차량에 직접 충전해 기화기를 통해 엔진에 천연가스를 공급하는 방식이다. 이렇게 주입된 LNG는 CNG에 비해 에너지 저장밀도가 높아 장거리 주행이 가능한 특징이 있다.

화물차 또는 시외버스와 같은 대형차량의 경우 연료 소모가 많고 또한 장거리 운행이 꼭 필요하기 때문에 CNG 연료공급방식으로는 한계가 있다.

연료충전 인프라가 취약한 현실에서 LNG차량이 유리한 이점은 바로 인프라 부담을 줄일 수 있다는 점이다.
따라서 자주 충전이 필요한 CNG차량은 시내를 중심으로 운행하고 한번 충전에 장거리 운행이 가능한 LNG차량은 고속버스나 트랙터 등 운반용 차량으로 제격이다.  

 LNG차량 보급 문제점

LNG자동차는 일산화탄소 등 환경오염물질 배출량이 적고 연료를 저압력으로 저장하기 때문에 타 가스차량에 비해 안전성이 우수한 장점이 있으나 초저온 연료용기 사용으로 차량가격이 상대적으로 비싸고 충전 인프라가 부족한 단점이 있다는 게 전문가들의 지적이다. 관련업계 전문가는 “LNG는 한번 충전에 CNG보다 장거리를 갈 수 있기 때문에 고속버스같은 장거리 교통수단에 적합하다”며 “다만 연료용기 때문에 차량가격이 비싸 보급되려면 정부의 보조금이 필요하다”고 말했다.

정부는 LNG만을 연료로 쓰는 차량은 2010년까지 고속버스와 공항버스, 화물트럭을 중심으로 300여대가 공급될 것으로 추정하고 있다. 그러나 고속버스 업계에서는 LNG연료 사용 차량에 대해 관망하는 자세를 보이고 있다.

고속버스 업계 관계자는 “경유 단가가 높아 연료비에 대한 원가압박이 있기 때문에 대체연료 버스에 대한 관심은 있다”며 “그러나 고속버스에 적합한 차량이 생산돼 검증된 것도 아니고 충전소가 보급된 것도 아니기 때문에 아직은 두고 봐야 한다”고 말했다.

또 다른 관계자는 “경유가가 높아져 LNG차량 도입을 검토했지만 이제는 국제유가 하락에 따라 경유가격이 1600원대로 낮아져 보류한 상황”이라며 “그러나 중장기적으로는 고속버스 연료 다변화차원에서도 필요하다”고 말했다.

  기술개발 현황 및 전망

국내의 LNG차량 개발은 크게 두 방향으로 진행됐다.
먼저 국내 타타대우상용차가 가스공사와 공동으로 기존 CNG엔진을 가지고 LNG 연료 공급장치를 탑재하여 기술개발한 LNG전용엔진을 개발하여 화물 운반용 트랙터에 적용했다.

2004년부터 가스공사에서 타타대우상용차를 통해 개발을 시작하여 2006년에 개발을 완료하였으며 2007년부터 시험운행이 시작하여 현재까지 LNG 연료용기 및 충전설비에 대한 기술적 타당성을 확인한 상태이다. 한편 현대자동차는 트럭과 고속버스에 많이 적용하는 엔진을 대상으로 자체적으로 LNG전소엔진을 개발하고 있다. 향후에는 출시하는 트럭에 LNG적용을 검토하고 있다.

또 다른 방향은 기존 경유차량을 LNG 혼소(dual fuel) 시스템으로 개조하는 연구가 환경부의 무·저공해 사업단의 지원으로 현대자동차 차량 및 엔진을 대상으로 LNG혼소개발 프로젝트를 진행하였다. 25톤 규모의 화물차 및 트랙터에 적용하였으며 EURO-4 수준의 배출가스 기준을 만족하는 수준으로 개발되었고, 이러한 연구결과를 국토해양부에서 받아들여, 저탄소 녹색물류를 위하여 국책사업으로 경유화물자동차를 LNG혼소 화물자동차로 전환하는 사업을 추진하고 있다.

LNG혼소 차량이 정부정책에 반영된 것은 초기에 LNG충전소 인프라 부족과 화물자동차 운행노선이 비정기노선이 많기 때문에 비상시 경유로 운행하도록 해야 하기 때문이다.

  LNG충전소 건설계획

우선 오는 2010년까지 국내 6개 고속도로 휴게소에 충전소가 설치된다.
가스공사와 도로공사는 지난 3월 13일 LNG화물차를 위한 LNG충전소를 고속도로휴게소에 설치하겠다는 내용의 협약을 체결했다. 이에 따라 가스공사는 오는 2010년까지 경부고속도로, 중북내륙고속도로, 서해안고속도로 등 3개 고속도로휴게소에 각 2개소씩 총 6개소의 LNG충전소를 건설할 예정이다.

우선 올해에는 경부고속도로 2개소(입장휴게소·상행, 칠곡휴게소·하행), 중부내륙고속도로 2개소(문경휴게소 상·하행) 등 4개소에 LNG충전소를 건설하고, 내년 중에 서해안고속도로 2개소(매송휴게소 상·하행)를 건설할 계획이다.

가스공사 관계자는 “이번 협약은 기존 LNG충전소가 해외 기술업체와 제휴해 건설, 운영됨에 따라 발생하는 기존 충전소의 문제점을 보완하기 위한 것”이라며 “가스공사가 국산화한 LCNG충전시스템 및 국산화 부품을 적용해 세계 최고의 충전소로 건설, 운영함으로써 향후 동남아, 중남미 등 해외진출을 하는데 이번 기회를 교두보로 활용할 계획”이라고 말했다.

한편 LNG화물차개조사업에 가속이 붙을 것으로 기대되면서 가스공사가 추진중인 LNG자동차 충전사업을 놓고 갈등도 불거지고 있다. LNG자동차 충전사업이 자칫 가스공사의 독점사업으로 자리매김하는 것 아니냐는 우려와 함께 조기인프라 구축을 위해서라도 도시가스사 등 민간사업자의 참여가 필요하다는 목소리가 커지고 있는 것이다.

주요 거점에 LNG 및 LCNG충전소를 건설하려는 가스공사의 움직임이 사실상 LNG충전사업을 독점하려는 의도라는 것이다.

또한 LNG충전사업의 조기 인프라구축을 위해서라도 민간사업자에 문호를 개방해야 한다고 주장하고 있다.
이에 대해 가스공사는 대전과 포항의 LCNG충전소는 버스 충전이 주목적이며 현재 화물차가 접근하기에 상당히 어려운 점이 많다고 밝히고 있다.

가스공사 관계자는 “민간사업자의 참여 여부와 관련법 개정 등은 정부가 검토해야 할 사안인 만큼 가스공사는 시범사업을 잘 운영하는데 주안점을 둘 것”이라며 “현재의 시점에선 도시가스사의 사업 참여가 또 다른 민간사업자의 참여를 불러와 가스산업 자체가 혼란스러워질 수도 있다”고 지적했다.

또한 공사는 LCNG충전소와 LNG충전소의 건설 계획은 개별적으로 추진되며 이는 LNG차량을 보급 확대하기 위함이라며 2013년부터 시장의 자율적인 판단에 맡기는 게 바람직하다는 입장이다. 

이에 대해 국토부는 “충전소의 초기 인프라 구축을 위해 가스공사와 업무협약을 추진했다”며 “민간적용 여부의 결정은 지식경제부 소관이며 고속도로와 관련된 부분에서 올해 말 운행예상 물량을 소화해 내기 위한 최소한의 조치였다”고 설명했다.

따라서 현재로선 가스공사와의 추가 협약 계획은 없다는 계획이다. 반면 지경부는 도시가스사 등이 제기한 의견을 심층 검토 중으로 필요할 경우 향후 도시가스법의 개정도 검토 후 추진하겠다는 입장이어서 향후 결과가 주목되고 있다.

  해결과제

배출가스저감촉매 등 추가 기술개발

LNG혼소 화물자동차의 추가적인 기술개발이 필요하다는 지적이다.

현재 국내 개조업체 기술로는 현대자동차 엔진 중에서 D6CA, D6CB엔진만 개조를 할 수 있는데, 화물자동차 소유주는 타타대우상용차와 외국산 화물자동차를 다수 보유하고 있어서 이에 대한 개조기술 개발이 필요하다. 더불어 차량개조시 배출가스를 더욱 청정하게 하기위한 배출가스저감촉매 등의 추가 개발도 필요하다
또한 LNG용기 등의 부품 국산화 및 표준화가 필요하다는 지적이다.

LNG화물자동차 전환시 여러가지 부품이 소요되는데 이 부품의 상당부분이 외국으로 부터 수입되고 있는데 이의 국산화를 달성해야 한다. 부품 국산화는 중소기업을 통해서 달성할 수 있도록 한국가스공사와 국토해양부의 지원이 뒤 따라야 하며 특히 LNG용기는 LNG화물자동차에 반드시 적용해야 하는 부품이기에 정부정책사업 뿐만 아니라 향후 수출주력상품화가 가능하기에 전략적 육성이 필요한 아이템이다.


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