탄소중립메탄 또는 e-메탄은 해상연료와 수소 수송 운반체로 활용 가능하고 기존 천연가스 배관망에 메탄으로 공급할 수 있기 때문에 최근 관심이 더욱 증대되고 있다.

e-메탄 생산 기술인 메타네이션은 그린수소와 산업시설 및 대기 중에서 추출한 CO₂를 합성 반응시켜 천연가스의 주성분인 메탄을 생산하는 기술로 이렇게 생산된 e-메탄은 연소시키면 CO₂를 배출하지만 회수한 CO₂를 원료로 사용하기 때문에 CO₂ 배출량은 Net-Zero가 되어 탄소중립연료라고 할 수 있다.

e-메탄은 기존 천연가스 인프라 활용이 가능하기 때문에 경제성이 높고 CO₂를 유효하게 활용할 수 있다는 장점을 갖는다.

먼저 e-메탄 활용이 증대될 것으로 예상되는 부문은 천연가스차량과 LNG 연료 추진선의 연료로 쉽게 대체가 가능한 수송부문이다.

독일 아우디는 메타네이션 플랜트를 건설하고 e-메탄을 제조하여 천연가스 배관망에 주입할 뿐만 아니라 천연가스자동차의 연료로 사용하고 있다.

선박 분야를 살펴보면 선박용 엔진 제조업체인 MAN Energy Solutions는 2021년 9월에 재생에너지에서 생성된 약 20톤의 e-메탄을 상업적인 해상 운송 부문에서 세계 최초로 컨테이너선에 공급했다.

또한 CMA CGM 그룹과 같은 선두 해운사들은 e-메탄을 이미 선박에서 연료로 활용할 수 있는 기술적 역량을 갖추고 있는 등 선박에 e-메탄 연료 적용이 가능한 단계에 접어들었다.

또 다른 e-메탄 활용 부문은 자국 수소생산량으로는 수소수요 목표를 충당할 수 없어 일부 다양한 형태로 수소를 해외에서 수입해야 하는 국가들이 수소 캐리어로서 채택할 수 있다는 것이다.

장거리 대용량 해외수소를 운송해야 하는 경우에 암모니아, MCH(메틸시클로헥산), 액화수소 등 다양한 수소 운송 옵션이 있는데 일부 연구기관들은 e-메탄을 수소 캐리어로서 경제성이 가장 양호한 운송방식으로 분석하고 있다.

e-메탄은 다른 운송 옵션보다 부피 기준으로 더 많은 수소를 보유하고 있고 장거리 운송 시 액화, 해상운송, 재기화를 위해 기존 천연가스 인프라를 활용할 수 있기 때문이다.

물론 수소 캐리어로서 운송 방식들은 각각의 특징을 토대로 경제성뿐만 아니라 수소 활용 분야와 수요량에 따른 효율적인 운송방식을 면밀히 검토해서 선택하는 것이 필수적이다.

일본 가스업계는 ‘2050 가스 탄소중립’의 주요 전략으로서 2050년까지 도시가스의 90%를 e-메탄으로 공급할 계획이다.

이에 일본 도시가스사들은 2030년까지 가스판매량의 1%인 e-메탄을 도시가스배관망에 공급하고 2050년까지 90%로 확대하는 단계적 목표와 세부 이행 방안을 수립하여 실천해 나가고 있다.

또한 일본 가스업계는 해외 메타네이션 사업 최적지를 선정하고 해외 e-메탄 밸류체인 구축을 위해 타당성조사 사업을 구체화해나가고 있다.

유럽에서도 메타네이션에 의한 e-메탄 연료 실증사업이 확대되고 있는데 프랑스 가스 그리드 운영사인 GRTgaz는 ‘주피터 1000’이라는 프로젝트를 통해 천연가스 배관망에 e-메탄을 공급하는 시범사업을 추진하고 있다.

2050 탄소중립 달성을 위한 방안의 하나로서 e-메탄을 활용하기 위해서는 기술개발을 통한 비용 인하가 주요 과제가 될 것이다.

현재는 e-메탄 제조비용이 높기 때문에 이를 낮추기 위해 메타네이션 설비의 고효율화와 공기 중에 있는 CO₂를 활용하는 기술 등 기술개발을 촉진하는 것이 중요하다.

특히 CO₂ 포집 및 활용 기술은 e-메탄 생산만이 아니라 블루수소 등 다양한 산업분야에서 적용될 수 있을 것으로 예상되기 때문에 대기 중 CO₂ 분리·회수 기술과 CO₂ 저장 및 활용 기술개발을 적극 추진해 나가야 할 것이다.