▲ 신소재경제가 주관한 ‘H2&FC EXPO 2025’ 참관단이 일본가스협회를 방문, 기념촬영을 하고 있다.

소재부품 전문지인 신소재경제신문이 참관단을 꾸려 세계 최대 규모의 일본 수소&연료전지 박람회와 일본 도시가스 산업의 발전과 진흥을 도모하고 있는 일본가스협회(JGA)를 방문해 최신 수소 기술과 e-메탄 산업 동향을 살펴보고, 국내 기업들의 수소 및 에너지 산업에 관한 신성장 동력 발굴을 위한 토대를 제공했다.

신소재경제신문은 지난 2월18일부터 20일까지 2박3일의 일정으로 ‘신소재경제 일본 수소연료전지 박람회 참관단’을 구성해 일본의 수소 산업 시찰을 실시했다. 참관단원들은 수소생산 관련기업, 수소연료전지, 산업가스, 기계 및 부품 등 관련 기업의 임직원으로 구성됐다.

이번 산업 시찰에서 참관단은 일본 도시가스사업의 건전한 발달을 도모함과 동시에 천연가스의 보급확대, 에너지의 안정공급과 보안 확보, 회원사들의 경쟁력 강화 등을 통해 사회적 공헌을 이루는 것을 목적으로 하는 도시가스사업자의 단체인 일본가스협회(이하 협회)를 방문하고, ‘H2&FC EXPO 2025’ 전시회를 살펴봤다.

협회에서는 도시가스 산업에서의 탄소 중립을 위한 대책 중 하나인, e-메탄(e-methane)에 대해 소개했다. e-메탄은 재생에너지로 만든 수소와 포집된 화력발전소 등에서 배출돼 분리 회수된 이산화탄소(CO₂)를 합성해 만든 도시가스 원료의 주성분인 메탄을 말한다.

▲ 재생에너지로 만든 수소와 포집된 화력발전소 등에서 배출돼 분리 회수된 이산화탄소(CO₂)를 합성해 제조한 `e-메탄` 개념도 (출처:일본가스협회)

e-메탄은 연소시키면 CO₂를 배출하지만 CO₂를 회수해 다시 원료로 사용하기 때문에 총 CO₂ 배출량은 제로가 된다. 이에 e-메탄은 탄소중립연료, 그린메탄 또는 e-천연가스(e-NG)로 불리며 천연가스를 대체하기 위한 주요 방안으로 부상, e-메탄 관련 기술이 주목받고 있다.

e-메탄은 기존 천연가스 인프라 활용이 가능하기 때문에 경제성이 높고 CO₂를 유효하게 활용할 수 있으며 재생에너지 잉여전력을 저장하는 것이 가능하다는 장점을 지니고 있다. e-메탄은 LNG 액화 플랜트, 탱커, 수용 터미널, 천연가스 파이프라인 등 기존 천연가스 배관망을 활용해 메탄을 공급할 수 있을 뿐만 아니라 육해상 연료와 수소 수송 운반체로 활용 가능하기 때문에 최근 관심이 더욱 증대되고 있다.

일본가스협회는 지난 2021년 6월 탄소중립 챌린지 2050 액션플랜을 책정했다. 2030년도 가스부문 탄소중립화율 5% 이상 실현을 위해 일본 도시가스사들은 2030년까지 가스판매량의 1%(약 28만톤) 이상의 e-메탄을 도시가스배관망에 공급하고, 2050년까지 90%(약 2,500만톤)로 확대하는 단계적 목표와 이를 달성하기 위한 구체적 이행 방안을 수립하고 실천해 나가고 있다.

하지만 e-메탄 생산을 확대하기 위해서는 해결해야할 과제들도 존재한다. 우선, e-메탄 및 수소 생산 비용 절감을 통한 경제성을 확보해야 하며, 기술 개발 뿐만이 아니라 e-메탄에 대한 국제적 탄소 감축 기준 등의 규칙 제정이 필요하다.

e-메탄 산업이 확장되기 위해서 e-메탄 공급자 및 사용자 등이 환경적 가치를 누릴 있는 법 제정이 수반돼야 한다. 이에 일본가스협회와 도쿄가스, 도호가스, 미쓰비시상스 등 회원사들은 정부와 협력해 e-메탄의 사회적 구현을 위한 규칙 제정에 주력하고 있다.

일본의 도쿄가스, 오사카가스 등은 천연가스 사이트를 이용해 자국 내 기술 실증, LNG터미널 연계 해외 도입 사업화 등 e-메탄 활용을 위한 전방위적 실증사업을 추진하고 있다. 도쿄가스는 현재 e-메탄 생산량이 12.5m³/h 규모의 소규모 실증을 추진 중이나 2030년에는 약 20,000m³/h을 생산하는 대규모 실증을 개시할 계획을 가지고 있다.

오사카가스는 INPEX와 연계해 세계 최대급 e-메탄 제조능력으로 예상되는 약 400Nm³/h의메타네이션(e-메탄 생산 기술) 실증을 추진 중이고, SOEC라고 불리는 고체산화물을 이용한 전기분해 소자를 이용하는 기술 개발 사업을 실시 중이다.

일본 외 EU, 북미, 호주, 중동 등의 지역에서도 e-메탄 개발을 진행중이며, 우리나라에서도 지난해 e-메탄 활용방안에 대한 연구가 본격화됐다.

협회의 일본 및 글로벌 e-메탄 개발 동향 등에 대한 발표가 끝나고 Q&A 시간이 펼쳐졌다. 참관단은 e-메탄과 수소 산업 육성을 위한 일본 정부의 R&D 예산 및 지원 정책, e-메탄 생산의 채산성, 일본 e-메탄 실증의 현황 등에 대해 질문하며 예정된 시간을 넘길 정도로 열띤 소통의 시간이 이어졌다.

이번 참관단에 함께한 한 참가자는 “변화하는 수소 산업과 함께 e-메탄 산업의 현재와 미래를 살펴볼 수 있어 회사의 새로운 사업구상에 많은 도움이 됐다”고 전했다.

▲ 신소재경제 참관단이 일본가스협회에서 협회가 설명하는 e-메탄 산업 동향에 대해 듣고 있다.