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[2020 가을특집] LNG화물차 기술개발 과제와 전망
LNG화물차 튜닝기술로 보급 교두보 마련
6월 LNG 튜닝 1호 트럭 탄생, 지원제도 확대 시급 ‘한 목소리’
LNG 등 천연가스차량도 친환경자동차에 포함해야
유재준 기자  |  jjyoo@gasnews.com
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[1456호] 승인 2020.10.14  23:19:01
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[가스신문=유재준 기자] 경제 발전에 따른 에너지 수요증가로 인한 대기환경 오염문제는 피할 수 없는 숙제이다. 산업화 및 자동차의 보급이 증가됨에 따라 미세먼지 발생량이 증가되는 추세이며 청정연료를 사용해 대기오염을 방지하고 환경오염 문제를 최소화 할 수 있는 지속적인 기술개발이 요구되고 있다.
최근 개발되고 있는 유로6급 이상 경유엔진의 경우 미세먼지 발생량이 낮아지긴 했으나 기존에 개발된 경유엔진의 경우 차량이 노후화 될수록 미세먼지 발생량이 높아져 노후 경유차에서 발생되는 미세먼지는 수송분야 대기오염의 주요 원인으로 여겨지고 있다. 수송분야 대기오염의 주요인인 경유화물차를 LNG화물차로 전환해야 하는 과제가 우리 앞에 놓여 있다.
   
▲ 지난 6월 국내 최초 LNG튜닝 트럭 출고식이 업계 관계자들이 모인 가운데 이뤄졌다.

정부는 노후차량을 대상으로 조기폐차와 함께 매연 저감장치(DPF) 부착 등에 소요되는 비용 지원 등으로 수송분야 미세먼지 저감 정책을 시행 중에 있다. 그러나 매연 저감장치의 경우 출력저하 및 효과에 대한 우려가 제기돼 궁극적으로 매연저감을 위해서는 청정에너지 자동차로 전환하는 것이 바람직하다고 여겨지고 있다.

버스의 경우 9년이 경과되면 신차로 교체해야 하지만 화물자동차는 내구연한이 없어 차량이 낡을수록 미세먼지 발생량이 많아지고 있다. LNG트럭은 현재 완성차를 중심으로 시범보급이 추진되고 있으나 LNG트럭 완성차만으로는 LNG트럭 시장을 단기간에 활성화시키기에는 어려운 점이 있다. 따라서 운행 중 경유트럭의 LNG연료 전환을 통한 LNG트럭 보급이 추진되면 LNG자동차 보급에 속도를 낼 수 있을 전망이다.

정부의 친환경화물차 보급사업은 2040년까지 수소화물차 3만대 보급을 목표로 추진 중이나, 2019년 기준 연간 17만대의 화물차가 신규 등록되고 있는 현실에 비춰 보급목표는 상당한 시간이 걸릴 것으로 보인다.

이후에도 수소화물차의 기술 안정화 및 타 차종과의 가격경쟁력 확보를 위해서는 상당한 시간이 걸릴 것으로 추정되며 그 기간동안 경유화물차에 의한 미세먼지 배출이 지속될 것으로 예상된다.

중대형 화물자동차에 대해 수소화물차의 대량보급까지 중간단계로 LNG화물차 보급을 통해 시급한 미세먼지 저감을 도모할 필요가 있으며 2019년 4월 환경부의 LNG화물차 보급 타당성 평가에 따르면 경유화물차에 비해 약 3100만원의 환경 비용이 절감될 것으로 나타났다.

대형화물자동차 저공해화를 위해 자동차 기술수준 및 연료경제성, 차량의 운행여건 등을 고려하여 천연가스(CNG)버스의 성공적 보급에 이어서 천연가스(LNG)화물차 보급 정책을 적극적으로 추진할 필요가 있다.

이미 국내 천연가스 화물차는 CNG청소차를 중심으로 보급되고 있으며, LNG 화물차는 트랙터 1대, 청소차 3대, 콘크리트믹서트럭 1대가 시범운행 중에 있으며 물류사 및 믹서트럭 운행사의 성능조건 및 경제성을 만족시키고 있다.

국내 LNG차량의 성공적 보급 지원사례는 항만의 야드 트랙터 보급사례가 있다.

해양수산부의 ‘항만 Yard Tractor의 LNG전환사업’이 추진되어 현재 LNG 제작YT 80여대를 포함하여 총 348대의 LNG YT가 운행 중이며, 2024년까지 8개 항만의 YT 50%를 LNG로 전환 예정이다.

YT의 LNG전환비용(약 4,800만원)의 50%는 해수부(25%), 항만공사(25%)가 지원하고 있다. LNG충전 가능지역은 부산(3), 진해(1), 광양(1), 포항(1), 대전(1), 인천(1), 부천(1), 동해(1) 등이다.

LNG튜닝 화물차 제도개선 성과

LNG튜닝 화물차 개발도 속도를 내고 있다.

가스공사 오영삼 책임연구원은 “노후 경유트럭을 LNG연료로 전환하기 위해서는 기존 경유엔진을 천연가스 엔진으로 교체해야 한다. 현재 적절한 천연가스 엔진이 추가적으로 개발되기 전까지 이미 개발된 250마력급 천연가스 엔진을 적용하여 LNG자동차로 튜닝하기 적합한 자동차는 4.5~5톤급 트럭이며 이번 연구에서 5톤급 트럭이 선정되어 LNG튜닝이 진행되었다”고 밝혔다.

그러나 운행 중 자동차를 튜닝하기 위해서는 자동차관리법에 따른 자동차 튜닝규정을 만족해야 했다. 기존 경유엔진을 천연가스 엔진으로 교체를 할 경우 ‘기존 엔진과 동일출력 이상의 엔진으로만 교체해야 한다’는 튜닝규정으로 인하여 현재 개발된 천연가스 엔진을 이용한 전소방식으로 튜닝할 경우 마력수의 감소로 튜닝이 불가능했었다. 다행히 교통안전공단과의 노력으로 지난 5월 27일 부로 천연가스 엔진으로 교체가 가능하도록 규정이 개정됨으로써 2020년 6월 5일 LNG튜닝 1호 트럭이 탄생하는 성과를 거두었다.

해외 천연가스화물차 보급은 대형 물류차량을 중심으로 보급 중이며 대체연료자동차의 하나로 정책적 지원을 받으며 확대보급 중이다.

세계 NGV 보급대수는 2,776만대, 충전소 3,257개소가 운영 중이며 2019년 유럽에서 2018년의 3배인 4510대의 LNG화물차가 신규로 등록되었으며 LNG충전소는 2018년 127개소에서 2019년 249개소로 급증하고 있다.

친환경자동차 선정 필요성 제기

아울러, 유럽을 중심으로 향후 연비 및 배기규제 고려시 LCA-WTW(Well To Wheel)개념의 도입을 논의 중으로 우리나라도 환경친화적자동차 선정에 이러한 기준을 적용해야 한다는 논의가 전문가들 사이에 제기되고 있다.

이처럼 천연가스 화물차의 보급은 대형화물차의 미세먼지 및 온실가스 저감을 위한 효과적인 수단이며, 수요자의 운행 중 연료경제성도 확보 가능한 대안임을 고려할 때 정부의 천연가스화물차 보급 정책의 빠른 추진이 필요할 것으로 보인다.

천연가스화물차 보급정책의 추진과 관련하여, 이미 환경부의 CNG버스 보급정책에 포함되어 있는 차량구매 보조금제도와 아울러, 산업통상자원부의 ‘환경친화적자동차의 개발 및 보급촉진에 관한 법률’에서 제시하는 친환경자동차의 기준에 상용자동차의 환경기준도 마련하여 천연가스화물차의 연구개발에 대한 지원도 강화해 나갈 필요가 있다.

지난 ‘환경친화적자동차의 개발 및 보급촉진에 관한 법률’의 환경친화적자동차의 정의에서 천연가스자동차를 삭제, 하위 법령에서 산업통상자원부령으로 정하는 친환경성 기준에 부합하는 자동차 기준을 마련하도록 하였으나 현재 별도의 환경기준을 제시하지 못한 상황이며 ‘환경친화적 자동차의 요건 등에 관한 규정’을 통해 전기자동차, 하이브리드자동차, 태양광자동차만 친환경자동차로 고시하고 있는 실정이다.

이에 산업통상자원부령으로 정하는 환경기준의 제시 및 상용차의 에너지소비효율 기준의 마련을 통해 제3종 저공해 자동차인 천연가스자동차가 한발 더 나아가 친환경자동차로 지정되기 위한 기술개발 노력 등이 이루어질 수 있도록 정부가 지원해 줄 필요가 있다는 지적이다.

천연가스차 업계의 관계자는 “현재 정부는 2021년부터 2025년까지 친환경차 육성전략을 담은 ‘제4차 환경친화적 자동차 개발 및 보급 기본계획’을 수립 중으로 천연가스자동차가 수소 화물차와 더불어 친환경 자동차로서 주요 역할을 담당하는 기반이 마련돼야 한다”고 주장했다.

 

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인터뷰 | 한국가스공사 가스연구원 오영삼 책임연구원

LNG튜닝트럭 보급 확대에 최선

   
 

11월 세미나에서 진전된 논의 기대

“현재 가스공사 가스연구원에서 천연가스 차량 보급 확대를 통한 미세먼지 저감에 기여하기 위해 현재 운행 중 경유 트럭을 LNG연료 차량으로 전환하는 연구가 진행 중에 있습니다. 이는 본사 차원에서 진행되고 있는 LNG완성차를 기반으로 한 LNG자동차 보급 확대방안과 같이 진행되고 있습니다. 미세먼지 발생량이 높은 운행 중 노후경유차를 청정연료인 LNG자동차로 전환함으로써 미세먼지 저감효과를 더욱 높일 수 있는 장점이 있습니다.”

한국가스공사 오영삼 박사는 “LNG자동차 충전은 LNG연료추진 선박 벙커링과 같은 기술을 사용합니다. LNG공급 대상이 차량인지 선박인지만 다를 뿐 LNG를 공급하는 행위 자체는 동일하기 때문이죠. 오히려 선박에 LNG를 벙커링하는 것보다 차량에 LNG를 충전하는 것이 더 쉬운 작업입니다”라고 강조했다.

올해 1월부터 해상 황화합물 배출규제가 강화 됨에 따라 LNG벙커링 활성화를 위한 노력이 진행되고 있는데 LNG자동차가 보급이 확대되고 LNG충전이 활성화될 경우 LNG차량 충전경험 및 관련 기술은 바로 LNG벙커링에 활용될 수 있기 때문에 LNG벙커링 연관 산업 활성화에도 기여할 수 있다고 밝혔다.

“운행 중 경유트럭을 LNG트럭으로 전환하기 위해서는 기존 경유엔진에 천연가스 인젝션 키트를 추가로 장착하여 경유와 천연가스를 동시에 연료로 사용하는 혼소 방식과 천연가스만을 연료로 사용하는 엔진으로 교체하는 전소방식이 있습니다. 이번 연구에서는 후자 방식인 경유엔진을 천연가스 엔진으로 교체하는 전소방식으로 진행되고 있습니다. 비용부담은 있지만 혼소방식에 비해 기술 신뢰성이 높아 고장의 우려가 적은 장점이 있기 때문입니다.”

오 박사는 “중국은 LNG자동차가 이미 전국단위로 활성화 되어 있는데 중국보다 앞서 LNG를 이용했던 우리나라가 LNG자동차 보급 면에서 중국보다 뒤떨어질 이유가 전혀 없습니다”고 말했다.

중국의 경우 대륙의 특성상 LNG연료가 가지는 장거리 운행이 가능하기 때문에 LNG자동차 보급이 더욱 활성화 되어 왔으며 이러한 LNG자동차 충전기술을 바탕으로 LNG연료 추진선박에 LNG를 공급하는 LNG벙커링 기술을 선도하고 있다는 것. 이처럼 LNG자동차 보급확대는 LNG충전 인프라의 보급 확대와 연결되어 있으며 이는 다시 LNG벙커링 비즈니스와 연계가 되기 때문에 LNG자동차 보급 확대는 연관산업 활성화를 위해 필수불가결하다고 재차 강조했다.

“LNG자동차 보급확대를 통하여 LNG연료 추진선박의 보급 확대에 기여할 수 있고 이에 따른 국내 LNG관련 초저온 산업 활성화와 일자리 창출이 가능해지는 등 단지 수송분야 미세먼지 저감에 기여한다는 것 이상으로 의미가 커집니다.

이를 위해 현재 운행 중인 경유트럭을 LNG트럭으로 전환하는 사업성 분석 및 LNG튜닝트럭 활성화를 위한 지원제도에 대한 검토가 이루어지고 있습니다. LNG튜닝트럭의 도로주행 시험을 통한 연비 및 성능검증과 환경성 분석을 위한 추가적인 자료도 확보할 예정입니다”고 밝혔다.

오 박사는 향후 LNG튜닝트럭 보급 활성화를 위한 보조금 및 지원제도 발굴과 최적 지원규모 분석을 위해 도출된 자료를 사용할 것이라고 강조했다. 이에 대한 결과는 11월에 열릴 예정인 세미나에서 결과를 공유하고 보조금 지원에 대한 공감대를 이끌어 내어 LNG튜닝트럭 보급 활성화에 기여할 수 있도록 노력할 예정이다.

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