와우! 과학

[와우! 과학] 물·co2 ·전기로 ‘車기름’...아우디, 이달부터 생산

작성 2015.05.07 19:16 ㅣ 수정 2015.05.08 11:21
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▲ 아우디 e 디젤 연료를 만드는 과정
출처: 아우디


비록 최근 국제유가가 몇 년 사이 가장 낮은 상황이지만, 석유가 사용할수록 고갈된다는 점은 명백하다. 여기에 지구 온난화 문제로 인해서 화석 연료 사용을 줄여야 한다는 압력이 거세다. 자동차 회사들은 이런 시대적 변화에 대응하기 위해서 다양한 해결책을 제시하고 있다. 대표적인 것은 역시 전기 자동차나 하이브리드 자동차다. 물론 기존의 자동차의 에너지 효율을 높여 같은 연료로 더 먼 거리를 주행할 수 있는 소소한 혁신도 계속되고 있다.

독일의 자동차 메이커인 아우디는 좀 색다른 해결책에 투자하고 있다. 그것은 아예 기름을 만드는 것이다. 독특하게도 이 회사가 생각하는 것은 석유를 퍼내는 것이 아니라 물과 이산화탄소를 원료로 합성해 내는 방식이다.

화석 연료를 산소 혼합해 연소시키면 물과 이산화탄소가 만들어지면서 열에너지가 나오는 것이 내연 기관의 일반적인 형태다. 그러나 과학자들은 오래전부터 이 과정을 반대로 할 수 있다는 것을 알고 있다. 즉 물과 이산화탄소에 에너지를 가하면 화석 연료와 동등한 합성 연료를 얻을 수 있다. 다만 이 과정은 투입되는 비용에 비해 얻어지는 연료가 작아서 현재까지 상용화되지는 않았다.

아우디는 이 사업을 위해 드레스덴에 본사를 둔 선파이어(Sunfire GmbH)라는 신생 기업과 협력하고 있다. 이 기업이 만든 전력 에너지 액화 공정(POWER-TO-LIQUIDS(PtL))이란 신기술은 70%라는 높은 에너지 변환 효율을 가지고 있다. 이 공정은 섭씨 800도로 가열한 물을 전기 분해한 후 여기서 얻어지는 수소를 이산화탄소와 반응시켜 탄화수소를 만드는 방식이다. 이렇게 만든 원료를 다시 가공하면 디젤 연료가 만들어진다. 아우디는 이렇게 만든 연료에 아우디 e 디젤(Audi e-diesel)이라는 명칭을 붙였다.

여기에는 독일 연방 정부의 후원도 있는데, 물론 독일 정부가 화석 연료 의존도를 줄이고 재생 에너지를 사용하려는 의지가 강하기 때문이다. 재생에너지는 태양광이나 바람처럼 인간이 조절할 수 없는 동력원을 사용하기 때문에 종종 많은 전력이 남아돌게 된다. 이 남는 에너지를 연료 합성에 이용할 수 있다면 좀 더 효율적인 에너지 이용이 가능할 것이다.


2012년부터 선파이어와 협력한 아우디는 2015년 5월부터 아우디 e 디젤을 매달 3000ℓ 정도 시험 생산한 후 대량 양산 여부를 결정할 계획이다. 생산 시설은 드레스덴에 위치하며 첫 번째 생산된 연료 가운데 5ℓ는 아우디 A8 3.0 TDI에 먼저 주유해서 디젤 연료를 대신할 수 있다는 것을 시연했다.

이론적으로 이런 합성 연료는 기존의 화석 연료와 차이가 없다. 이 합성 연료를 자동차에 주유하고 달리면 똑같이 이산화탄소가 나온다. 그러나 이 연료를 만들 때 다시 이산화탄소를 사용하므로 대기 중 이산화탄소 농도는 변함이 없다. 이렇게 보면 먼 미래의 화석 연료 고갈 및 온실가스 문제의 이상적인 해결책 같지만, 문제는 가격이다.

아직 개발 단계이기 때문에 생산 단가가 얼마나 되는지 확인할 수는 없지만, 어느 정도 대량 생산이 되기 전까지는 기존의 연료보다 비쌀 수밖에 없어 보인다. 여기에 에너지 변환 효율이 기존의 합성 연료보다 높다고 하지만, 전기 에너지를 연료로 바꾸는 것보다 그냥 변환 없이 사용하는 전기 자동차가 효율이 더 높은 건 명백하다.

따라서 아우디 e 디젤이 미래의 연료가 될지는 아직 불투명하지만, 자동차 회사가 연료 생산에 뛰어들었다는 것만으로도 화제가 되기엔 충분해 보인다.

고든 정 통신원 jjy0501@naver.com

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