인공석유(E-Fuel) 근황 업데이트

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이퓨얼의 최근 동향에 변화가 있어 업데이트 해봅니다. 

1. EU의 환경규제가 느슨해지고 있음. 

2. EU는 자동차와 트럭에 대한 배기가스 배출기준을 "유로1"을 시작으로 "유로6"까지 강화했고, "유로7"을 진행하고 있었음.

3. 최근 "유로7"이 "유로6"과 비슷한 수준으로 조정되어, 실질적인 강화효과가 없는 수준으로 변경되고 있는 것임

4. 영국도 최근 내연기관 신차 판매금지 시기를 2030년에서 2035년으로 늦추겠다며, 규제를 완화하기 시작함.

감수인 주) 2023년 내연기관차 점유율은 약 60%로 추정됨(2022년 68%). 한국자동차연구원, "2023년 자동차산업 전망"

5. 규제완화의 핵심에는 독일이 있음.

6. 독일은 미국의 테슬라와 중국의 전기차업체들에 비해 전기자동차 경쟁력확보가 생각보다 속도가 안나고 있어, 내연기관차의 퇴출까지는 시간이 필요하다는 입장임.

7. EU에는 독일의 자동차 산업에 많은 부품을 납품하는 이탈리아와 스페인이 있음.

8. 2023년 4월, 독일, 이탈리아, 스페인은 EU가 2035년까지 내연기관차를 완전히 퇴출시킨다는 목표를 수정시킴.

9. 이들은 EU그린딜을 수정해서 이퓨얼(e-fuel)을 사용하는 내연차까지 친환경차로 인정받게 만든 것임.

감수인 주) 이퓨얼(e-fuel)은 전기 에너지를 이용해 만들어진 연료를 말함. 물을 전기 분해해 얻은 수소와 이산화탄소 등을 합성해서 만드는 액체 연료임. 메탄올/디젤/항공유 등을 합성하는 과정에서 이산화탄소가 발생함. 이를 포집하여 액체연료를 만드는데 사용할 수 있음. 공기중에서 포집하거나 재활용이기에 실질적으로 탄소 순배출이 제로에 가까움.

​10. 2차 대전때 독일의 약점은 석유가 나는 제대로된 유전이 없었던 것임.

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11. 전투기와 탱크등 기름먹는 하마들을 유지하려면 어마어마한 기름이 필요한데, 독일내에는 제대로된 유전이 없었고, 바다는 해상봉쇄 되어 외국의 기름을 가져오기도 힘들었음.

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12. 이런 상황에서도 독일이 6년을 버틸 수 있었던 비밀은 인공석유 기술이 있어서 그랬음.

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13. 석유나 석탄의 주성분은 똑 같이 탄소와 수소임.

14. 석유와 석탄의 차이가 있다면 석유는 수소의 비율이 13%이고, 석탄은 5%인 정도임.
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15. 석탄에 수소를 8%p 첨가하면 석유를 만들 수 있음.
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16. 1913년 독일의 화학자 베르기우스는 석탄에 있는 고체 탄화수소에 고압을 가해 석탄을 중유나 중질유로 바꾸는 방법을 개발함.
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17. 1926년, 독일의 로이나지역에 연간 10만톤 생산이 가능한 인공석유 공장이 건설되었고, 베르기우스는 인공석유 공정 개발로 1931년 노벨 화학상을 수상함.
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18. 2차 세계대전이 시작되자, 독일은 인공석유 공장 규모를 대대적으로 키움.
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19. 1943년에는 하루 12만4천배럴의 인공석유가 생산되며, 독일군 전체 유류 사용의 57%가 인공석유 였고, 항공용 가솔린의 경우 95%가 인공석유로 사용됨.

주) 1배럴은 158.987295리터임. 국제 표준 단위계(SI)에서 정의한 1배럴의 용량임. 12만4천배럴은 약 1,959,854리터임.
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20. 연합군이 1944년 5월 9백대 이상의 폭격기를 동원해 인공석유 공장들을 쑥대밭으로 만들자, 1년후 독일의 항복을 받을수 있었음.

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21. 당시 인공석유를 만들기 위한 석탄은 유럽최대의 석탄탄광인 독일 루르에서 가져왔지만, 남아공에서도 수입하였음.

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22. 독일이 패망하고, 인공석유보다 싼 중동산 석유가 들어오자, 인공석유 공정과 기술은 필요가 없어짐.

23. 석탄을 독일로 수출하던 남아공의 국영기업인 사솔이라는 회사가 인공석유 공정과 기술을 가져가게 됨.
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24. 남아공은 여러가지 원자재가 많이 나오는 나라지만, 석유만은 나지 않았음.

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25. 과거 남아공은 인종차별 정책 때문에 원유 수입이 완전히 차단될 지 모른다는 에너지 안보 불안이 있었음.

26. 안정적 에너지 확보를 위해 남아공은 최대 탄광지역인 세쿤다에서 석탄으로 인공석유를 생산하기 시작함.

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27. 현재도 사솔은 연간 500만톤의 인공석유를 생산해서, 남아공 전체 석유 소비의 30%이상을 커버하고 있음.

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28. 남아공이 만드는 인공석유는 석유보다 황이나 이산화탄소, 질소산화물등 오염물질을 35% 적게 내보냄.

29. 인공석유를 만드는 과정에서 나오는 수은이나 황등 불순물을 분리한 후 별도로 판매하고, 정제과정에서 나오는 찌꺼기는 벽돌로 만드는등 나름의 친환경 사이클을 돌리고 있음.

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30. 한국에도 남아공이 만드는 인공석유가 잠깐 들어 온 적이 있었음.

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31. 수퍼 세녹스임.

감수인 주) 세녹스 히스토리. 공격을 많이 받은 듯 하네요. 섹션 2)출시와 3)슈퍼 세녹스만 읽어보시면 됩니다.
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32. 수퍼 세녹스는 정유회사들의 강력한 반대와 정부의 유류세 부과로 정착되지 못하고 한국 시장에서 퇴출됨.

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33. 사솔의 인공석유는 석탄에서 석유를 만드는 방식인데, 이 공정을 개조한 인공석유 제조법이 나옴.

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34. 석탄의 탄소 대신 이산화탄소의 탄소를 사용하고, 물에서 전기분해한 수소와 결합시킨 인공석유가 나온 것임.

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35. 이산화탄소와 물로 만든 인공석유가 전기기반연료(Electricity-based Fuel)의 약자인 이퓨얼(E-Fuel)임.
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36. 이퓨얼 역시 사솔이 만드는 인공석유와 성분이 같아, 석유를 대체할 수 있음.

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37. 이퓨얼을 탄소중립 연료라고 부름.

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38. 내연기관으로 인공석유의 수소를 태워 동력을 얻고 이산화탄소를 배출함.

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39. 석탄발전의 경우 석탄속의 이산화탄소가 공기중으로 나오는 것이라 공기중의 이산화탄소가 늘어나게 됨.

40. 인공석유는 공기중의 이산화탄소로 연료를 만들고, 그 이산화탄소가 다시 공기중으로 배출되는 방식임.

41. 공기중의 이산화탄소가 포집되어 다시 이산화탄소가 되어 배출되니, 공기중의 이산화탄소는 늘어나지 않는 것임.

42. 탄소를 늘리지도 줄이지도 않는다고 해서, 이퓨얼을 탄소 중립 연료로 부르는 이유임.

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43. EU는 2035년 화석연료를 태워 동력을 얻는 방식을 완전히 퇴출시키기로 함.

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44. 하지만, 탄소중립연료인 인공석유(e-fuel)는 별도 논의를 통해 사용지침을 만들기로 함.

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45. 인공석유는 별도 검토 하겠다는 말이었고 이번에 이것이 사용가능하게 확정이 된 것임.

46. 수소차의 가장 큰 문제중 하나는 수소충전소의 설치임.

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47. 수소충전소가 수소를 강하게 압축해서 보관하는 곳이다보니, 수소충전소는 LPG충전소 보다 훨씬 강력한 위험시설로 인식됨.

48. 수소충전소는 주유소 같이 주거지 인근에 보급하기 쉽지 않고, 설치비용도 충전소당 30억 정도가 들어서 편하게 깔기 쉽지 않음 .

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49. 인공석유는 다름.

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50. 휘발유와 같이 상온에서 액체로 보관할 수 있어, 기존 주유소를 그대로 이용하고, 기존 내연기관차를 그대로 사용할 수 있는것임.

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51. 기름이나 석탄 같이 이산화탄소를 추가로 배출하지 않으면서, 기존 석유 인프라를 그대로 사용할 수 있으니, 내연자동차의 강국인 독일과 일본이 가장 적극적으로 인공석유에 뛰어들고 있음.

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52. 배터리 기업들은 긴장하고 있음.
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53. 인공석유가 보급되어 내연기관 자동차의 수명이 연장되면, 배터리 전기차의 전환속도가 늦어질 수 있다는 것임.
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54. 독일의 포르쉐가 에너지기업 지멘스와 합작해 칠레에 건설한 인공석유 공장에 주목하고 있음.
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55. ​이 공장은 연간 13만리터를 만드는 테스트 공장임.

56. 본격적으로 연간 5억5천리터의 인공석유를 만드는 공장은 2025년 완공예정으로 칠레에서 건설되고 있음.

57. 풍력으로 전기를 만들어, 전기분해를 통해 수소를 만든 후 이것을 인공석유로 바꾸는 공정임.

58. 2026년에는 호주, 미국, 베를린등에 공장이 연이어 완공 예정임.
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59. 현재 인공석유의 문제는 제조원가임.
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60. 현재  이퓨얼은 생산단가가 리터당 7달러내외로 알려지고 있음.

61. 칠레에서 풍력으로 인공석유를 대량생산하는 공장이 완공되면, 1리터당 가격을 2달러까지는 낮출 수 있을것으로 보고있음.

62. 이퓨얼의 생산단가는 대량생산과 기술개발로 최종적으로 리터당 0.94달러(1,260원)까지는 낮추는게 목표임.

63. 풍력과 같은 신재생에너지의 단점은 발전량이 일정하지 않다는 것임.

64. 바람이 안불거나, 비가 오면 발전량이 줄어들고, 강한 바람이 불거나, 한여름 햇볕이 강하면 과다한 발전량이 나오게 됨.

65. 발전량이 잘 나올때 이것을 저장한 후, 발전량이 부족할때 사용할 수 있는 일종의 보조배터리인 ESS가 필요한 이유임.

66. 이퓨얼은 이런 보조배터리가 필요 없음.

67. 석유는 상온보관이 가능해서, 발전량이 많으면 많은대로 생산해서 저장고에 저장하면 되기때문임.

68. 칠레에 건설하는 이퓨얼 공장이 풍력발전에서 만들어지는 수소를 이용하는 이유임.

69. 현대차는 위기와 기회가 같이 있음.

70. 현대차는 2035년까지 완전 친환경차로 전환된다는 EU의 계획에 따라 2022년부터 체코공장을 친환경차 생산 거점으로 전환했고, 기아도 2025년부터 슬로바키아에서 EU전용 전기차 생산을 준비하고 있음.

70. 독일 포크스바겐은 "더블-e'를 밀고 있음.

71. 전기차 기술을 빠르게 따라잡으며, 동시에 이퓨얼을 정착시키겠다는 의미임.

72. 9월5일 개최된 뭔헨모터쇼에서는 포크스바겐의 이퓨얼 주도에, 메르세데스 벤츠, BMW, 르노가 합세하는 모습을 보이고 있음

뮌헨 모터쇼 가는 삼성-LG전자 “이젠 전장시대” 삼성전자와 LG전자가 다음 달 5∼10일(현지 시간) 독일 뮌헨에서 열리는 국제 모터쇼 ‘IAA 모빌리티 2023’에 나란히 처음 참가하며 미래 먹거리인 전자장비(전장) 시장 경… 동아일보

<2023-08-07>

https://www.donga.com/news/article/all/20230807/120589194/1

73. 정치적인 측면에서는 일자리가 이슈임.

74. 내연기관 차량생산을 중단하면, 일자리 수십만개가 사라지는 문제를 정치권은 부담스러워 하는중임.

75. 방위산업 부분도 연관되어 있음.

76. 전쟁 중간에 전기를 충전해야 움직일 수 있는 탱크를 상상하기는 힘들기때문임.

77. 전기는 송전선으로 연결되어 있어, 전시에 쉽게 정전을 일으킬수 있음.

78. 군용차량에는 유조차나 화물트럭에 드럼통을 실어서 쉽게 주유할 수 있는 내연기관이 필요한 것으로 보고있음.

79. 이퓨얼에 대한 투자는 아우디(2017년)를 시작으로 도요타,닛산,혼다(2020년), 포르쉐,지멘스,엑손모빌(2021년)등이 뛰어듬.

80. 한국에서는 현대차와 SK이노베이션이 2022년부터 이퓨얼 개발 및 투자를 주도하고 있음.

81. 이퓨얼의 장점중의 하나는 전기동력으로는 불가능한 비행기, 대형선박의 연료로도 사용이 가능하다는 점임.

82. 전기로 대체가 쉽지않은 2만대의 여객기, 5만척의 대형선박,2천만개의 난방시스템등을 이퓨얼로 대체하는 방안임.

83. 대한상공회의소에서 사우디 투자포럼이 열림.

84. 현대차는 이곳에서 사우디아라비아의 그린수소로 만드는 이퓨얼을 기존 내연기관 엔진에 활용하는 연구근황을 발표함.

85. 현대차는 2022년 3월, 사우디 국영기업 아람코와 사우디 킹 압둘라 과학기술대학(KAUST)에서 이퓨얼을 적용하는 내연기관 엔진을 공동개발하는 업무협약을 체결하고 공동연구를 시작하기도 함.

86. 내연기관 엔진이 사라지면 시장이 줄어드는 정유사들도 이퓨엘에 관심을 보이고 있음.

87. SK이노베이션의 계열사인 SK에너지는 내년초 텍사스에서 이퓨얼 상업생산을 시작하는 미국 인피니움(Infinium)에 지분투자를 함.

감수인 주) 인피니움은 가스액체화(Gas to Liquid) 기술을 기반으로 수소를 이산화탄소와 합성하여 휘발유, 경유, 항공유 등을 생산하는 기술을 보유하고 있음. 기사에 따르면, SK에너지는 인피니움의 지분 10%를 약 1조 원에 인수한 듯함.

88. 인피니움이 항공연료 부분에 강점을 가지고 있고, 연구개발 단계가 아니라 상업생산 단계인 점이 지분투자의 계기가 된듯함.

89. EU가 항공기에 이퓨얼 비중을 2050년까지 28%로 단계적으로 높여 나갈 것이라는 계획도 감안이 된듯함.

90. 인피니움에는 아마존, 미쓰비시중공업,싱가포르 국부펀드등이 주요 주주로 참여하고 있음 .

91. 이퓨얼의 생산은 신재생뿐만 아니라 원전과 결함도 검토되고 있음.

92. 소형모듈원자로(SMR)의 발전량으로 이퓨얼을 생산하는 것도 가능한 시나리오임.

투자 포인트

- 이퓨얼은 제조원가를 원유에 어느정도 근접시키면 보조금과 합쳐서 큰 시장이 설수 있음.

- 대형선박이나 비행기등 전기로 움직이기 힘든 영역에도 기존 석유를 대체할 수 있을듯함.

- 정유업체중 이퓨얼에 진심인 SK이노베이션에 관심을 가지고 지켜볼 필요가 있다고 생각함. 

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