미국 포함 해외에서 FS 추진 … 차세대 메타네이션 개발도

일본이 e-메탄(Methane) 도입을 본격화하고 있다.
e-메탄은 수소와 이산화탄소(CO2)를 원료로 도시가스 원료 중 주요 성분인 메탄을 합성하는 메타네이션 기술로 만든 것으로, e-메탄 연소 과정에서 배출되는 이산화탄소는 이미 포집한 이산화탄소가 다시 배출되는 것이기 때문에 e-메탄을 사용할 때 대기 중 이산화탄소 증가량이 없다는 특징이 있다.
아울러 기존 생산설비와 인프라를 그대로 이용할 수 있고 발열량이 높다는 특징에서 e-메탄은 수소, 암모니아(Ammonia)와 함께 탈탄소화에 유망한 에너지로 주목받고 있다.
일본 가스, 에너지 등 관련기업들은 e-메탄 도입에 박차를 가하고 있다.
일본 가스협회는 2021년 도시가스의 탄소중립화를 위한 구체적 행동계획을 발표하면서 2030년까지 탄소중립 비율을 5% 이상, e-메탄의 도시가스 배관 주입을 1% 이상으로 늘리고 2050년에는 완전한 탄소중립을 실현하겠다는 목표를 공개한 바 있다.
다만, e-메탄의 원료로 사용되는 수소 제조를 위해 필요한 신재생에너지 전력은 일본보다 해외 가격이 낮기 때문에 주로 해외 적합 지역에서 사업화 타당성 조사(FS)를 진행하고 있다.
도쿄가스(Tokyo Gas), 오사카가스(Osaka Gas), 도호가스(Toho Gas), 미츠시비(Mitsubishi)상사 등은 미국 텍사스 캐머런(Cameron)에서 13만톤 프로젝트를, 오사카가스는 미국 중서부에서 20만톤 프로젝트를 진행하고 있으며 일본에서도 오사카가스와 에네오스(Eneos)가 오사카 항만부에서 6000만입방미터급 생산설비 건설을 검토하고 있다.
이밖에 저가의 신재생에너지와 이산화탄소, LNG(액화천연가스) 설비가 소재한 다양한 국가에서 각종 프로젝트가 진행되고 있으며, 특히 수소 생산 및 이용에 진전이 있는 유럽은 글로벌기업과의 실증 프로젝트가 활발한 것으로 파악된다.
차세대 메타네이션 기술 개발도 진전되고 있다. 오사카가스는 2025년 오사카엑스포에서 배출될 쓰레기를 원료로 메탄을 합성하는 바이오 메타네이션 기술을 개발하고 있으며 SOEC(고체산화물형 전기분해 셀) 메타네이션 기술은 연구실 스케일 장치를 설치하고 시험을 시작해 2030년대 후반에서 2040년대에 상용화가 가능할 것으로 기대하고 있다.
일본 정부는 에너지 정책을 통해 e-메탄 도입을 지원하고 있다.
수소사회추진법 대상과 GX(그린 트랜스포메이션) 경제이행채 예산 배분안 중 수소 항목에 e-메탄을 포함했으며, GX 실현을 위한 화학산업 기본방침에서 석탄화력 자가발전설비의 연료 전환과 e-메탄으로 전환을 명기한 것으로 알려졌다.
다만, e-메탄 이용을 촉진하기 위해서는 e-메탄을 사용할 때 이산화탄소 배출량이 추가로 증가하지 않는다는 점을 인정받을 수 있도록 이용 시 배출 제로 연료와 관련된 제도 정비가 요구되고 있다. 
또 해외에서 e-메탄을 수입해 일본에서 이용할 때 이산화탄소 배출량이 변하지 않는다는 점을 어느 국가의 배출량에 반영할 것인지 국제적인 규칙도 마련해야 하는 등 과제가 산적해 있다.
여기에 제조코스트 면에서 수소 생산 시 소요되는 전력 코스트나 LNG와의 가격 차이를 고려해 다른 연료와의 가격 차이를 고려한 지속가능한 도입 촉진 방안이 요구된다.
전력 코스트를 최소화하기 위해서는 제조 적합지 선정 등이 필요하며 e-메탄 생산기술 진전 및 대규모화를 통해 제조코스트를 줄이는 작업도 진행돼야 할 것으로 판단된다. (강윤화 책임기자)