[창간특집]고유가 시대의 새로운 힘 ‘천연가스자동차’
[창간특집]고유가 시대의 새로운 힘 ‘천연가스자동차’
  • 송승온 기자
  • ssr7@energytimes.kr
  • 승인 2009.04.24 16:23
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지자체 중심 CNG버스 도입… 매연 발생하지 않아 각광
현대차, 고속·관광버스 겨냥한 ‘유니버스 CNG’ 출시
국토부․가스公 , LNG혼소 화물차 6월부터 개조 착수


고유가 시대에 접어들고 기후변화 등 환경이 변함에 따라 친환경차량으로 주목받고 있는 천연가스자동차의 보급과 개발이 활발히 추진되고 있다.

그 동안 자동차 중에서도 경유를 연료로 사용하는 대형 자동차의 비율은 3%내외지만 오염물질 배출량은 36%에 육박하는 등 대기오염 주범으로 손꼽혔다. 이와 반대로 천연가스자동차는 매연이 발생이 적고 질소산화물 등 기타 오염물질도 70%이상 적게 배출된다.

천연가스 자동차(Natural gas vehicle, NGV)는 천연가스를 사용하는 저공해자동차의 일종이다. 연료로 압축천연가스(compressed natural gas ,CNG)를 주로 사용하며, 최근에는 액화천연가스(liquefied natural gas, LNG )를 사용하기도 한다.

지난 2008년 기준으로 세계적으로 이미 700만대의 천연가스 자동차가 운행중이며, 아르헨티나, 브라질, 파키스탄, 이탈리아, 인도, 중국, 이란 등 주로 천연가스 생산량이 많은 국가에서 많이 도입했다. 특히 남미의 비중이 48%에 이를정도로 높다.

미국은 13만대의 천연가스 차량이 운행중이며 주로 BUS 위주로 도입했다. OECD국가 전체에서 50만대 가량 도입해 사용중이다.


CNG 자동차의 시대가 열렸다

압축천연가스(CNG : Compressed Natural Gas, Methane(CH4))는 가정 및 공장 등에서 사용하는 도시가스를 자동차 연료로 사용하기 위하여 약 200기압으로 압축한 것이다.

압축천연가스는 고압의 압축된 기체(비중 0.61)로 공기(비중 1)보다 가볍고 누출돼도 쉽게 확산되며, 휘발유, 경유, LPG에 비해 안전한 연료로 평가받고 있다.

천연가스버스는 1930년부터 세계적으로 보급되어 현재 러시아, 미국, 이탈리아 등 29개국에서 약 120만대 운행되고 있다.

환경부는 오는 2012년까지 전국 도시지역의 경유 시내버스 등 2만6000대를 교체한다는 목표를 설정했다.

CNG버스 보급 사업을 추진중인 정부 관계자는 “경유 자동차의 오염물질 배출량을 100으로 봤을 때 CNG 차량의 경우 매연은 0, 일산화탄소는 8.4, 탄화수소 35, 질소산화물 62로 오염이 훨씬 덜하고 소음도 적다”고 말했다.

■ 천연가스자동차 보급 계획(환경부)

구 분

실 적

계 획

~2006

2007

2008

2009

2010~12

버 스(대)

26,100

11,988

3,109

3,981

4,100

 

청소차(대)

1,000

106

183

140

330

 

충전소(기)

440

226

21

14

20

159

매연 배출 저감과 함께 연료비 효과도 만만치 않다. CNG 버스를 담당한 한 지자체 관계자는 “경유값 폭등이 천연가스 버스 교체 바람으로 이어질 것으로 전망하고 있다”며 “연료비 절감 효과가 크기 때문에 천연가스 버스 원료인 압축가스 가격은 700원(1kg) 안팎으로 경유(1ℓ 1900원대)보다 적다”고 말했다.

시내버스의 운행 거리가 연간 7만~10만km인 점을 감안하면 1년에 2000만~3000만원을 아낄 수 있다는 계산이 나온다.

버스 개발 업계 관계자는 “천연가스는 자동차 배출가스 저감 및 지구 온난화 방지 뿐만 아니라 오염물질 배출량을 줄이는 노력은 연비개선 노력과 연결돼 경제성을 확보 할수 있다” 고 말했다.

그 동안 자동차 중에서도 경유를 연료로 사용하는 대형 자동차의 비율은 3%내외지만 오염물질 배출량은 36%에 육박하는 등 대기오염 주범으로 손꼽혔다. 이와 반대로 CNG버스는 매연이 전혀 발생하지 않고 질소산화물 등 기타 오염물질도 70%이상 적게 배출됨에 따라 지자체는 앞다퉈 시내버스를 도입하고 있다.

CNG버스에 대한 수요자가 증가세를 유지함에 따라 CNG버스를 생산하는 자동차회사도 제품 개발에 발벗고 나섰다. 최근 현대자동차는 시내버스로 생산됐던 CNG버스를 고속버스와 관광용으로 개발한 ‘유니버스 CNG’를 출시했다.

시내버스용으로 생산되던 압축천연가스(CNG) 버스를 고속버스와 관광용으로 개발, 출시한 것. 천연가스는 화석연료 가운데 청정성과 안정성이 가장 뛰어나 자동차 배출가스 저감 및 지구 온난화 방지를 위한 대안으로 평가되고 있다고 현대차는 설명했다.

현대차는 배기가스와 이산화탄소 등 오염물질 배출량을 줄이는 노력은 연비개선 노력과 연결돼 CNG 버스의 경우 연비개선 효과가 있어 경제성이 담보된다고 덧붙였다. 현대차 관계자는 19일 “유니버스 CNG는 가솔린 및 디젤 차량에 비해 연비가 높고, 배출가스도 적다.”면서 “(경유 버스에 비해) 매년 2300만원 이상의 유류비 절감 효과가 발생할 것”이라고 내다봤다.

현대차는 서울시와 마일드 하이브리드 버스 보급협약을 맺고 2018년까지 친환경 하이브리드 버스 7748대를 보급키로 했으며 2011년부터는 일반 하이브리드 버스를, 2013년부터는 완전 무공해인 연료전지 버스를 공급할 계획이다.


‘LNG 화물차’ 올해부터 전환 시작

그 동안 경유 자동차로 인식됐던 대형 화물차가 청정에너지인 LNG를 사용할 수 있는 기반이 마련됐다.
국토해양부는 오는 5월까지 LNG 화물차 개조업체를 선정해 6월부터 개조에 착수한다고 밝혔다.

국토부의 ‘LNG 화물자동차 전환사업 추진방향’에 따르면 LNG 혼소 화물차가 일정 수준 이상의 성능과 안전을 확보할 수 있도록 4월중 성능기준을 마련하고 출력과 경유 대체율, 배출가스기준, 시험방법 등을 규정하게 된다.

성능기준은 가스공사와 교통안전공단, 가스안전공사, 천연가스차량협회가 공동으로 지난 2월까지 수행한 바 있다.

조세기 국토부 사무관은 “성능기준을 만족시킬 경우 LNG 화물차 전환사업에 대한 문호를 제한없이 개방 할 계획”이라고 밝혔다.

특히 올해 하반기에 경부선 입장과 칠곡, 중부내륙의 문경과 매송, 의왕 ICD 등 5곳과 내년 하반기에는 서해안선 매송에 LNG충전소를 건설 할 예정이다. 현재는 대전과 포항, 평택에 운영중이며 광양과 인천, 동해에 건설 중이다.

가스공사에 따르면 한국도로공사와 가스공사는 내년까지 LNG 충전소를 경부고속도로와 중부내륙고속도로, 서해안고속도로 등 3개 고속도로의 휴게소 2곳씩 모두 6곳을 건설하기로 하고 최근 협약을 체결했다.

올해는 경부고속도로 입장휴게소(상행)와 칠곡휴게소(하행), 중부내륙고속도로 문경휴게소(상.하행)에 LNG 충전소가 만들어지며 서해안고속도로는 매송휴게소(상.하행)에 내년 중 건설된다.

현재 정부는 경유 화물차에 국고를 지원해 LNG 화물차로 전환하는 사업을 진행하고 있으며 사업시행자인 가스공사는 올해 말가지 모두 2250대의 경유 화물차를 LNG 차량으로 전환하기 위한 시범사업을 진행중이다.

가스공사 관계자는 “LNG 차량 보급을 위해서는 충전인프라 확충이 필수적으로 현재는 활용 가능한 충전설비가 부족한 실정에 있다”며 “이번 협약을 계기로 LNG 화물차의 보급이 빠르게 이뤄지길 기대한다”고 밝혔다.

LNG 혼소 화물차의 사후관리는 개조업체별로 운행차량 사후관리와 긴급 A/S를 위해 A/S망 구축과 기동점검반을 운영하게 되며 개조업체 하자책임을 담보하기 위해 LNG 연료장치의 품질보증기간을 3년으로 설정할 예정이다.

또한 가스공사는 LNG 혼소화물차 시범사업 성능기준과 모니터링 용역을 실시중에 있으며 7월까지 보급시 발생할 장애요인을 사전 발굴해 개선방안을 도출 할 예정이다.

김기동 가스공사 박사는 “운전성능평가, 보급확대방안 등을 놓고 연구개발원과 자동차성능시험연구소와 함께 용역을 수행하고 있다”고 밝혔다.

김 박사는 “LNG혼소 화물자동차를 위한 지역별 개조공업사와 차량 사후관리를 위한 지역별 정비네트워크 구축이 필요하다”며 전국적인 개조공업사의 정비네트워크의 구축의 필요성을 역설했다.

이 가운데 종합물류기업 한진은 정부가 지원하는 환경개선과 물류비 절감을 위한 ‘LNG 엔진개조 사업’에 참여해 LNG 엔진개조 혼소(경유+LNG)차량 4대에 대한 개조 작업을 최근 완료했다.

한진에 따르면 이 차량들은 인천과 평택, 대전 등 LNG 충전소(대전, 평택, 포항)가 있는 주변 지역을 중심적으로 운행할 예정이다.

특히 택배와 컨테이너 화물차량에 LNG 엔진개조 차량을 지속 도입하고 하역장비를 전기식으로 교체하는 등 선도적인 친환경 물류체계 구축에 나선다는 계획이다.

한진 관계자는 “LNG 충전소가 확대되는 추이에 따라 전국 간선 택배차량 및 컨테이너 차량에 대해 개조 작업을 지속적으로 진행할 방침”이라고 전했다.

이 관계자는 또 “LNG 화물차는 경유차에 비해 연비가 10%가량 낮은 반면, 주행원가는 20% 정도 저렴하다"며 "1회 충전으로 600km 이상의 장거리 운송뿐 아니라, 온실가스 배출도 적다”고 설명했다.

천연가스자동차의 기술개발에 매진하고 있는 가스공사 연구개발원은 LNG 연료용기를 국산화하는 데 성공했으며 최근 기술을 산업체에 이전키로 업체들로부터 신청을 받고 설명회를 개최했다.

가스공사 연구개발원은 산업체에 기술 이전 시 ▲KOGAS형 LNG 연료용기 관련 도면 ▲LNG 연료용기 제작기술 ▲LNG 연료용기 매니폴드 구성방법 ▲LNG 연료용기 진공 및 단열기술 ▲LNG 연료용기 관련 특허 등의 문서를 제공하게 된다.

또한 업체 선정이후 6개월내에 시범사업이 조기에 실행 될수 있도록 기술이전을 위한 개발기술의 전수를 위해 이전업체에 ‘기술지도 과정’을 실시해 제작과 설비 구축에 관련된 자문 등이 이뤄지게 된다.

선정된 업체는 연구투자비 총 5억 중 선급금으로 15~20%, 제품의 매출실적에 따른 경상 기술료 2~5%를 연구개발원에 기술료로 지급하게 된다.

지난달 열린 설명회에는 성관기공, KT 중공업, 덕양에너젠, 성산공업 등 14개 관련업체가 참여해 LNG 연료용기사업에 대한 뜨거운 관심을 엿볼 수 있었다.

연구개발원 관계자는 “이번 기술이전은 지난해 국산 기술로 개발한 연료용기 기술이 LNG 화물차 개선사업에 발맞춰 이뤄지게 된 것”이라며 “향후 LNG자동차 연료용기 시장이 새로운 시장으로 떠오를 것”이라고 밝혔다.


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