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도로 위 미세먼지 저감 ‘LNG 화물차가 해답’

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작성자 관리자 댓글 0건 조회 743회 작성일 2020-09-22 13:33

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환경성·경제성·기술적 장점 삼박자 갖춰
수소·전기차 보급 전까지 브릿지 역할 필요
해외는 대형 물류차량 중심 LNG 정책 지원

 


[에너지신문] 정부와 지자체의 친환경 차량 보급 정책지원에 따라 상용차 부문에도 전기버스 및 수소화물차 시대가 다가오고 있다.

정부는 미세먼지 걱정없는 쾌적한 대기환경 조성을 국정과제로 선정하고 미세먼지를 저감하기 위해 다양한 사업을 전개하고 있다. 특히 수송분야의 경우 그린뉴딜 정책의 하나로 수소차 보급(버스 4만대, 택시 8만대, 화물차 3만대)을 통해 연간 미세먼지 2737톤, 온실가스 2029만톤 감축을 목표로 하고 있다.

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▲ 타타대우상용차가 개발한 고마력 LNG트랙터.
 

그러나 정부의 ‘그린뉴딜 정책 친환경 미래 모빌리티 과제’의 수소화물차 보급계획은 1톤초과 경유화물차 70만대 중  2030년 1만대(1.4%), 2040년 3만대(4.2%)에 불과해 경유 대형차가 주를 이루는 상용차 시장에서는 환경개선 효과가 미비할 수밖에 없다는 지적이 나온다.

이에 대한 보완책으로 최근 상용차 부문의 수소·전기차 보급 전까지 브릿지 역할로서 LNG대형차의 도입이 필요하다는 의견이 강하게 제기되고 있다.

천연가스 대형차는 수소 대형차 대비 저렴한 차량가격으로 즉시 시장 도입이 가능하고, 환경개선 효과도 뛰어나다. 이 뿐만 아니라 수요자의 연료 경제성도 만족시킬 수 있는 대안으로 평가된다. 이에 본지에서는 LNG화물차 보급과 관련한 국내외 현황과 필요성, 향후 계획 및 풀어야할 과제 등을 살펴보고자 한다. 



▶도로위의 오염 주범, '화물차'

국가미세먼지정보센터의 도로이동오염원 미세먼지 배출량 현황(2016년 기준)에 따르면 화물차(68.9%), RV(21.8%), 승합(4.1%), 버스(2.1%), 승용 (1.5%), 이륜(0.7%) 순이다. 화물자동차가 도로 미세먼지발생량의  68.9%를 차지하고 있어 정부의 정책적 관심 및 예산 지원이 우선적으로 필요한 상황이다.

화물자동차의 경우 93.5%가 경유자동차로 운행중이며, 화물자동차 중 대형 48.6%, 소형 20.9%, 중형 19.7% 순으로 대기오염물질 배출량 기여도가 높아 대형화물차의 저공해화 조치가 시급하다. 연료유형별 대기오염물질 배출량 기여도는 경유(93.5%), LPG(3.6%), 기타연료(2.6%), 휘발유(0.3%)순이다.

그러나 현재 정부의 저공해화 정책은 LPG·전기 등의 일부 경·소형화물차 보급이 주를 이루고 있고, 운행중 차량의 경우 후처리장치 부착 등으로 정부 저공해화 조치에 참여하고 있는 실정이다.

현재 국내 천연가스 화물차는 CNG 청소차를 중심으로 보급되고 있다. LNG 화물차는 트랙터 1대, 청소차 3대, 콘크리트믹서트럭 1대가 시범운행 중에 있으며, 물류사 및 믹서트럭 운행사의 성능조건 및 경제성을 만족시키고 있다는 평가다.

대형화물자동차 저공해화를 위해 자동차 기술수준 및 연료 경제성, 차량의 운행여건 등을 고려해 CNG버스의 성공적 보급에 이어 LNG화물차 보급 정책 추진을 시급히 검토할 필요가 있다는 지적이다.




▶해외 천연가스화물차 보급은.

해외의 경우 천연가스화물차 보급은 대형 물류차량을 중심으로 확대 보급 중으로, 대체연료자동차의 하나로 정책적 지원을 받고 있다.

2019년 기준 세계 천연가스자동차 보급대수는 2776만대, 충전소는 3257개소가 운영 중이다. 이중 유럽은 LNG 화물차가 2019년 신규로 4510대가 등록됐으며, 이는 2018년보다 3배 증가한 것이다. LNG충전소도 2018년 127개소에서 2019년 249개소로 급증하고 있는 추세다.

해외 자동차제조사인 IVECO, VOLVO, SCANIA, MERCEDES, RENAULT는 천연가스화물차를 출시, 상용 보급 중이다. 미국에서는 Near Zero Emission엔진을 개발 보급했으며, Cummins사의 ISL-G과 ISX12-G Near Zero 모델은 NOx 배출량이 0.02g/kW.h이하로 전기차량(전기생산 시 배출가스 발생량)과 유사한 배출가스를 발생하기 때문에 미국 정부에서 인센티브를 제공하며 보급하고 있다.

미국 켈리포니아주에는 초저NOx 천연가스엔진·차량을 구입할 경우 신차용 저NOx 바우처에 대한 인센티브(4만 5000달러), ISX12N을 사용하는 엔진교체시 약 5만 2000달러를 지원하는 등 보급 확대를 위한 인센티브정책을 시행 중이다. 

현재 초저NOx 천연가스 엔진에 대한 인센티브는 기본 디젤 엔진에 비해 저NOx 천연가스 엔진의 증가 비용을 충당토록 설계돼 있다.

특히 해외에서는 천연가스자동차의 CO2 저감 노력으로 바이오가스를 포집 정제해 LBG(Liquefied Biogas)를 만들어서 LNG와 혼합해 자동차 연료로 사용하고 있다. 이를 통해 LNG자동차는 운행과정 뿐만 아니라 에너지 생산과정에서 CO2를 획기적으로 줄이는 효과를 얻을 수 있을 것으로 기대하고 있다.

유럽의 Well-to-Wheel GHG 배출량 분석에 따르면 장거리 HDV(Heavy Duty Vehicle)의 경우 디젤 대비 천연가스차량이 미세먼지 뿐만 아니라 온실가스도 약16% 저감 효과가 있는 것으로 확인됐다.

따라서 최근 유럽을 중심으로 향후 연비 및 배기규제 고려시 LCA-WTW(Well To Wheel)개념 도입을 논의 중이다. 

LCA(Life Cycle Assessment, 전생애주기분석)는 자동차의 제조과정에서 폐기까지 및 연료의 생산에서 차량주입까지의 전 과정에 걸친 지구온난화가스, 유해가스 및 에너지사용량 등을 분석하는 방법으로 Fuel 사이클(WTP)과 Vehicle(TTW+폐기) 사이클을 포함한다.

우리나라도 환경친화적자동차 선정에 이러한 기준을 적용해야 한다는 논의가 전문가들 사이에 제기되고 있다.

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▲ 천연가스 화물차는 미세먼지, 온실가스 저감에 효과적이다.





▶국내 천연가스화물차 보급은.

국내에서는 항만의 야드트랙터(Yard Tractor)를 중심으로 LNG화물차가 성공적으로 보급되고 있다.

해양수산부의 ‘항만 야드트랙터(YT)의 LNG 전환 사업’이 추진되면서 현재 LNG 제작 야드트랙터 80여대를 포함해 총 348대의 LNG 야드트랙터가 운행 중이다.

특히 2024년까지 8개 항만의 야드트랙터 50%를 LNG로 전환할 예정이다. 야드트랙터의 LNG 전환비용은 약 4800만원 수준으로 이중 50%에 대해 해양수산부가 25%, 항만공사가 25%를 지원하고 있다. LNG야드트랙터 보급으로 CO2 배출 42%를 저감해  항만 대기질 개선에 기여하고 있다는 평가다. 향후 항만간 컨테이너 트랙터(약 3만대) 및 중소형 LNG 추진선박 보급 기반도 마련할 예정이다.

현재 국내에서 LNG 충전이 가능한 지역은 부산 3곳, 진해 1곳, 광양 1곳, 포항 1곳, 대전 1곳, 인천 1곳, 부천 1곳, 동해 1곳 등 10곳이다. 

최근 한국가스공사를 중심으로 LNG 화물차 보급을 위한 노력도 강화되고 있다. 2018년 8월 한국가스공사, 타타대우, 천연가스수소차량협회가 3자 공동으로 380마력 LNG화물차 개발에 들어가 시범운행 및 보급기반 조성에 나서고 있다.

CNG는 화물차 성능 요구조건에 미흡해 화물차를 천연가스로 전환하기 위해서는 LNG차 양산이 필요하다는 판단에 따른 것이다. LNG차는 고마력(400ps 이상), 장거리 운행(800km)이 가능하지만 CNG차는  저마력(350ps), 1회 충전시 최대 400km 운행에 불과하기 때문이다.

현재 가스공사는 국내 LNG차 개발 및 양산 기반조성을 위해 자동차 제조사와 공동으로 자동차 양산 전 경제성, 안전성, 환경성 등을 실증하기 위해 LNG트랙터 시범운영(Fleet test)을 진행하고 있다.

아울러 LNG 충전 인프라 구축을 위한 제도개선, 운송업체와 LNG차 보급 협의를 진행하면서 자동차 제조사의 양산 결정을 위한 기반 조성에 앞장서고 있다.

지난해 7월부터 12월까지 청소차 3대, 콘크리트 믹서트럭 1대를 공동개발해 올해 6월까지 인천 서구청과 함께 시범 운행도 실시했다.

친환경 청소차 및 콘크리트믹서트럭 개발을 통한 배출가스 저감으로 수도권매립지 및 레미콘공장 주변 환경개선 및 건강권 보호를 위해서다. 향후 친환경 대형차량의 보급확대로 전국적인 미세먼지 저감에 선도적 역할을 하겠다는 계획이다.

올해 5월부터는 한국천연가스수소차량협회를 중심으로 LNG 튜닝트럭 전환 연구과제도 시행중이다. 노후 경유 5톤 트럭을 친환경 LNG 트럭으로 전환하기 위한 것이다. 지난 5월 27일 교통안전공단에서 ‘자동차 튜닝에 관한 규정’이 개정됨에 따라 현재 삼진야드에서 화물차 엔진 튜닝을 시행하고 있다.


▶LNG화물차 보급 활성화를 위한 과제는.

천연가스 화물차 보급정책 추진을 위해서는 앞으로 풀어야할 숙제가 산더미다. 우선 천연가스화물차의 연구개발과 보급을 위한 정부 지원이 강화돼야 한다.

이미 환경부의 CNG버스 보급정책에 포함돼 있는 차량구매 보조금 제도는 물론 산업통상자원부의 ‘환경친화적자동차의 개발 및 보급촉진에 관한 법률’에서 제시하는 친환경자동차의 기준에 LNG화물차를 포함해 상용자동차의 환경기준을 마련해야 한다.

정부는 ‘환경친화적자동차의 개발 및 보급촉진에 관한 법률’의 환경친화적자동차의 정의에서 천연가스자동차를 삭제하고, 하위 법령에서 산업통상자원부령으로 정하는 친환경성 기준에 부합하는 자동차 기준을 마련했다.

그러나 현재까지 별도의 환경기준을 제시하지 못하고 있으며, ‘환경친화적 자동차의 요건 등에 관한 규정’을 통해 전기자동차, 하이브리드자동차, 태양광자동차만을 친환경자동차로 고시하고 있다.

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

코로나 사태 이후 정부 예산 축소로 인해 효과적이고 경제적인 친환경 차량 보급 필요성이 더욱 강조될 것으로 보인다. 수출을 통한 국내 생산과 고용 증대 효과는 매우  중요한 과제가 될 수 있다.

따라서 정부는 친환경자동차 보조금 지원 대비 미세먼지 저감효과를 고려해야 한다. 저공해자동차의 보조금 지원 현황 및 미세먼지 저감 효과 자료에 따르면 미세먼지 저감 단위(kg)당 보조금은 전기승용차 6333만원, 수소전기승용차 1억 2000만원, CNG버스 신차지원 333만원이다. 천연가스자동차 보급이 비용 대비 가장 효과적인 저공해자동차 보급지원 사업이라는 점에서 정부가 LNG화물차 보급사업에 대한 지원을 간과해선 안된다.

특히 LNG대형차 보급은 정부가 적극 추진하고 있는 LNG추진선박 보급 활성화, LNG벙커링 사업 활성화와 맞닿아 있다. 아울러 LNG선, LNG 터미널 기술과 연계해 해외 LNG터미널 수주 등 상류(Upstream) 분야 수출과 병행해 LNG 차량 등 하류(Down stream)분야 수출도 기대할 수 있다.

그동안 CNG버스는 동남아 시장에서 일본산 디젤 버스를 대체하는 실적을 거뒀으며, 남미와 중앙아시아에 버스 뿐만 아니라 CNG충전설비도 지속적으로 수출되고 있다.

러시아, 인도, 중앙아시아 등 천연가스가 풍부한 나라들은 지속적으로 CNG, LNG차량 보급을 확대하고 있으며, 특히 인도는 페트로넷이 25만대의 트럭과 8만 5000대의 버스를 LNG 연료방식으로 전환할 예정에 있는 등 충전소 및 천연가스 인프라 확대 투자가 추진 중에 있다.

현재 우리 정부는 2021년부터 2025년까지 친환경차 육성전략을 담은 ‘제4차 환경친화적 자동차 개발 및 보급 기본계획’을 수립중에 있다.

화물차 부문의 친환경자동차 개발 및 보급에 있어 천연가스자동차가 수소 화물차와 더불어 친환경 자동차로서 주요 역할을 담당할 수 있도록 길을 터 줘야 한다는 지적이다.

아울러 승용차 중심의 친환경자동차 기준을 화물 및 버스 등으로 확대 적용할 수 있도록 관련 환경기준을 제시하고, 현재 기술 여건을 고려해 수소, 전기, 하이브리드 이외에 화물차 등 상용차 부문의 친환경성 제고를 위한 천연가스화물차의 연구개발 및 보급지원을 포함해야 한다.

미국 Cummins사의 Near Zero NOx 엔진에 대한 개발 및 보급사례와 같이 국내 메이커들도 천연가스엔진 기반의 하이브리드급 배출가스 저감 도달이 가능하다.

따라서 정부는 ‘환경친화적자동차의 개발 및 보급촉진에 관한 법률’을 통해 LNG자동차의 연구개발 및 보급을 지원해 나갈 필요성이 있으며, 현재 수립중인  ‘제4차 환경친화적 자동차 개발 및 보급 기본계획’에도 이를 반영해야 한다.

더불어 LNG 대형차 보급을 위한 정부 지원제도 마련에도 적극 나서야 한다. 단기적으로는 LNG 화물차 양산시 경유 화물차 대비 대당 약 4000만원이 비쌀 것으로 예상되기 때문에 국토부에서 영업용 LNG 화물차 천연가스 유가보조금(62.61원/N㎥)을 환급하거나 경유 화물차 유가보조금 환급제도 폐지를 검토할 필요가 있다. 또 환경부에서 경유, 천연가스 가격 역전시 차액 보조제도 부활을 검토할 필요성이 있다.

중, 장기적으로는 충전소 연료비 보조금을 지급하는 방안을 검토하고, 천연가스 버스(여객자동차운수사업법 관리)와 동일수준으로 LNG 화물차의 부가가치세, 취득세를 감면하는 제도를 검토해야 한다.

유료도로법 시행령에서 전기차, 수소차의 고속도로 통행료 50%를 감면하는 것과 같이 LNG 화물차의 고속도로 통행료 감면도 검토할 필요성이 있다. 수소 충전소 1개소 건설시 50%(약 30억원)의 보조금을 지원하는 것과 같이 LNG 충전소 건설시에도 1개소 건설시 50%(약 15억원)를 지원하는 방안을 검토할 필요가 있다.

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▲ 대형상용차 기준 CO2 배출량.




▶LNG차 기대효과는.

천연가스화물차의 보급은 대형화물차의 미세먼지 및 온실가스 저감을 위한 효과적인 수단으로 평가받는다. 운행 중 연료경제성 확보가 가능한 대안임을 고려할 때 정부의 천연가스화물차 보급 정책의 빠른 추진은 반드시 필요하다.

그럼에도 불구하고 현재 정부가 강력히 추진하고 있는 전기차와 수소차의 정책지원에 비해 관심과 지원이 턱없이 부족한 게 사실이다.

정부의 친환경화물차 보급사업 계획에 따르면 2040년까지 수소화물차 3만대 보급을 목표로 하고 있다. 그러나 연간 17만대의 화물차가 신규 등록되고 있는 현실에 비춰 볼 때 이같은 보급목표 달성은 상당한 기간이 소요될 것으로 추정된다.


출처 : 에너지신문 최인수 기자

http://www.energy-news.co.kr/news/articleView.html?idxno=72811 

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