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가장 보편적이고 광범위하게 사용되고 있는 수송연료인 휘발유는 화석자원의 한정성과 온실가스 배출 문제로 인하여 그 한계에 도달하고 있다. 휘발유 차량을 대체하기 위한 여러 기술들이 개발되고 있지만, 막상 각 기술들의 장단점 및 실현 가능성을 비교해주는 연구는 수행된 적이 없었다. 그런데 드디어 유럽의회의 과학기술평가국 (STOA, Scientific and Technological Options Assessment)이 이와 관련한 보고서를 발표했다. 과학기술에 대한 전문적 분석결과와 정보를 제공함으로써 과학기술과 관련된 정책적 선택을 위한 방향을 제시해주는 역할을 하는 과학기술평가국은, 도로 및 항공 수송 분야에서 휘발유의 사용을 대체할 수 있는 20개의 기술 목록을 작성하였고, 그 중에서 가장 전망이 있는 부문으로 5개 기술을 꼽았다: 1) 연료전지(Fuel cell), 2) 전기, 3) 하이브리드(Hybrid) 차량, 4) 바이오연료 (Biofuel), 5) 천연가스. 도로 교통 분야에서 전문가들이 가장 높이 평가하는 기술은 연료전지이다. 연료전지는 연료(예를 들면 수소)에 산화제를 섞고 촉매를 통해 전기화학반응을 일으켜 전기를 생산하는 기술이다. 수소의 산화 반응은 백금으로 구성된 촉매에서 쉽게 일어난다. 현재 가장 많이 연구되는 연료전지는 수소-산소 전지이다. 그렇지만 이 기술의 대중화를 위해서는 안전 문제와 함께 수소의 보관과 생산 문제가 대두된다. 지구상에서 수소는 산소, 황, 탄소와의 결합 상태로만 다량으로 존재한다 (H2O, H2S, 그리고 가스나 석유 형태의 화석 연료). 그러므로 수소를 생산하려면, 물 분해로부터 수소를 얻기 위해서 화석연료를 소비하거나 저비용의 막대한 양의 에너지를 가지고 있어야 한다. 풍력, 태양열, 수력 등 보다 청정한 생산 방법들도 고려되지만, 아직 대규모 생산이 가능한지 특히, 비용 면에서 수익성이 있는지를 평가하기는 시기 상조이다. 연료전지 부문에서 유럽연합은 2008~2010년까지 유럽내 4개 도심지역에서 158대의 연료전지 자동차를 운행시킨다는 Hychain 프로젝트를 시행하고 있고, 추진시스템과 연료 저장을 위해 연료전지 기술을 이용하는 인터시티 항공기 프로젝트를 개시했다. 또 다른 미래의 기술은 화석 연료의 부분적 사용을 전제로 하는 하이브리드 차량으로서 완전히 새로운 기술이라고는 할 수 없을 것이다. 과학기술평가국은, 앞으로 20-30년간 보급될 차량에서 하이브리드 차량의 비율이 가장 커질 것으로 예측한다. 하이브리드 차량의 엔진은 휘발유와 (효율은 더욱 향상될 여지가 있다) 다른 에너지 (전기나 연료전지)를 함께 사용한다. 휘발유와 전기를 사용하는 차량은 이미 수 년 전부터 판매되고 있다. 반면에, 순수 전기 차량의 개발은 쉽지가 않다. 이를 위한 연구는 수 십 년간 진행되었지만 엔지니어들은 충분한 자율성을 부여 받은 배터리를 아직 개발하지 못하고 있는 현실이다. 바이오 연료는 농업, 환경, 경제적인 제약에 부딪혔다. 바이오 디젤과 바이오 에탄올은 옥수수, 사탕수수나 유채로부터 생산되는데, 이들 식물의 재배를 위해서는 많은 양의 물이 필요하며, 수요를 충족시켜주려면 식량재배 지를 침범할 정도로 넓은 경작지가 필요하다. 바이오 연료의 최대 사용 국으로 꼽히는 브라질에서는 이로 인해 농작물 가격이 올라가는 부작용이 발생하기도 했다. 해결책의 하나는 제 2세대 바이오 연료가 된다. 이는 바이오 디젤이나 바이오 에탄올과는 달리, 에너지식물, 농업이나 임업 폐기물 등, 다변화된 바이오 매스로부터 생산될 수 있다. 유럽연합은 온실가스 배출을 앞으로 20년간 90년도 대비 20%까지 감축해야 한다. 이를 위한 대책의 일환에서 온실가스의 주범인 수송 연료의 질에 대한 장기 전망의 신규 기준을 제시하면서, 바이오연료의 사용을 다시 강조하였다. 가능한 대체 연료 리스트의 마지막 기술은 압축천연가스 (CNG)이다. 그러나 이 기술은 천연가스라는 화석연료에 기반하고 있기 때문에 에너지 수급 안정에 문제가 발생할 수 있다. 중계 역할의 기술밖에는 될 수 없을 것이라는 것이 전문가들의 전망이다. 미래의 수송시장에서 가능성을 가진 기술들이 선정되고 비교되었지만, 현재로서는 앞으로 30-40년 후까지 어떤 기술이 실질적으로 수송 연료 시장을 지배하게 될 지는 단정적으로 이야기하기 어렵다. 한 가지 확실한 것은 단순히 휘발유로 운행하는 차량은 점점 더 희귀해지고 비싸질 것이라는 것이다. 연료전지에 대한 지료: http://www.annso.freesurf.fr/ 제 2세대 바이오 연료에 대한 정보: http://www.terre-net.fr/outils/fiches/FicheDetail.asp?id=25220%20 * yesKISTI 참조 |
