(재생에너지 수소 및 수소 파생물 글로벌 무역 활성화) 시장개요- 수소 파생물

 

 

 

1. 암모니아

 

1.1 암모니아 시장의 현황과 미래 전망

 

암모니아는 현재 전 세계 생산량의 85%가 합성 질소 비료 생산에 사용되는 핵심 화학물질입니다. 현재 암모니아 생산으로 인한 연간 이산화탄소 배출량은 약 5억 톤으로, 전 세계 탄소 배출량의 1%를 차지합니다. 또한 전 세계 수소 수요의 45%가 암모니아 생산에 투입되어, 수소의 두 번째로 큰 수요처를 형성하고 있습니다. 이러한 상황에서 재생에너지 수소를 활용한 친환경 암모니아 생산으로의 전환은 화학 산업의 탈탄소화를 위한 중요한 기회가 될 것입니다. IRENA의 전망에 따르면, 2050년까지 암모니아 시장 규모는 6억 8,800만 톤에 이를 것으로 예상되며, 이는 농업용 비료, 선박 연료, 수소 운반체로서의 수요 증가에 기인합니다.

 

 

1.2 생산 방식의 전환과 도전 과제

 

현재 암모니아 생산은 천연가스와 석탄 등 화석연료에 크게 의존하고 있어 온실가스 배출이 많은 산업입니다. 그러나 재생에너지 수소 생산 기술의 혁신과 전기분해 설비의 확대를 통해 이러한 배출을 크게 줄일 수 있을 것으로 기대됩니다. 재생에너지 암모니아는 현재 높은 초기 비용이 걸림돌이지만, 탄소가격제와 차액정산 계약 등 적절한 정책 지원을 통해 2030년경에는 경제성을 확보할 수 있을 것으로 전망됩니다.

 

1.3 시장 전망과 무역 동향

 

현재 암모니아 무역은 수소와 달리 더욱 다각화되어 있으며, 이는 암모니아가 글로벌 필수 상품으로서의 특성을 가지고 있기 때문입니다. 2023년 기준 전 세계 암모니아 수입 규모는 90억 달러로, 수소 무역의 38배에 달합니다. 트리니다드 토바고와 사우디아라비아가 주요 수출국이며, 미국, 인도, 모로코가 주요 수입국입니다. 특히 주목할 만한 점은 2050년까지 해상 운송되는 재생에너지 암모니아가 전체 수소 무역의 45%를 차지할 것으로 예상된다는 것입니다.

 

1.4 미래 발전 방향과 과제

 

현재 호주, 오만, 모리타니아 등 다양한 국가에서 재생에너지 암모니아 생산 시설 구축이 진행 중이며, 향후 몇 년 내에 최초의 기가와트 규모 생산 설비가 가동될 예정입니다. 2025년까지는 대규모 생산 기술과 인프라가 실증될 것으로 예상되며, 이를 통해 연료전지, 가스터빈, 해상 운송 등 새로운 활용 가능성이 열릴 것입니다.

 

하지만 여전히 중요한 과제들이 남아있습니다:

• 현재 연간 1,800~2,000만 톤 규모의 국제 운송 인프라 확충 필요
• 전해조 설비 용량의 대폭 확대 (현재 연간 2.1GW)
• 암모니아 연소 시 발생하는 질소산화물 배출 문제 해결

이러한 과제들의 해결이 재생에너지 암모니아의 성공적인 시장 안착을 위한 핵심이 될 것입니다.

 

2. 메탄올

 

2.1 메탄올 시장의 현황과 미래 전망

 

메탄올은 포름알데히드와 플라스틱 등 다양한 화학물질 생산에 사용되는 화학 산업의 핵심 원료입니다. 현재 연간 약 9,800만 톤의 메탄올이 생산되고 있으며, 대부분이 화석연료 기반 생산으로 연간 약 3억 톤의 이산화탄소를 배출하고 있습니다. 최근에는 기후변화 대응을 위해 바이오매스 기반의 바이오메탄올이나 이산화탄소와 재생에너지 수소를 활용한 녹색 e-메탄올과 같은 재생에너지 메탄올이 주목받고 있습니다. 그러나 재생에너지 메탄올의 연간 생산량은 아직 20만 톤 미만으로 초기 단계에 머물러 있습니다.

 

 

2.2 현재 시장 동향

 

메탄올의 국제 무역은 아직 화석연료 기반 제품이 주도하고 있으며, 2023년 전 세계 수입 규모는 121억 달러에 달합니다. 공급 측면에서는 천연가스 생산국인 트리니다드 토바고, 오만, 사우디아라비아, 미국이 주요 수출국입니다. 수요 측면에서는 중국이 전체 수입의 35%를 차지하는 최대 시장이며, 인도, 네덜란드, 브라질, 한국이 그 뒤를 잇고 있습니다.

 

2.3 재생에너지 메탄올의 장점과 과제

 

재생에너지 메탄올은 기존 유통 인프라와의 호환성이 뛰어나고 온실가스와 유해물질 배출을 줄일 수 있다는 장점이 있습니다. 그러나 화석연료 기반 메탄올에 비해 높은 생산 비용이 광범위한 도입의 주요 장애요인으로 작용하고 있습니다. 다만, 적절한 정책 지원과 인증 제도, 생산 기술의 발전을 통해 향후 가격 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 기대됩니다.

 

2.4 생산 비용과 전망

 

바이오메탄올의 생산 비용은 현재 톤당 320~770달러 수준이며, 이는 원료 비용, 설비 투자, 공정 효율성 등에 따라 달라집니다. 공정 개선과 제지 공장의 흑액 같은 산업 폐기물을 활용한 공동 생산 등을 통해 비용 절감이 가능할 것으로 예상됩니다.

녹색 e-메탄올의 경우, 현재 생산 비용은 톤당 800~1,600달러로 추정되며, 이는 주로 이산화탄소와 수소 원료 가격에 영향을 받습니다. 재생에너지 발전 단가와 수소 생산 비용이 감소함에 따라 2050년까지 톤당 250~630달러까지 하락할 것으로 전망됩니다.

 

2.5 미래 전망

 

재생에너지 메탄올은 화학 산업과 도로 및 해상 운송 등 탈탄소화가 어려운 부문에서 중요한 역할을 할 잠재력을 가지고 있습니다. 그러나 화석연료와의 경쟁력 확보를 위해서는 대규모 투자와 기술 혁신, 그리고 적절한 정책적 지원이 뒷받침되어야 할 것입니다.

 

3. 케로젠

 

3.1 케로젠 시장의 현황과 특성

 

케로젠은 여러 산업 분야에서 사용되는 탄화수소 연료이며, 특히 항공유의 핵심 성분입니다. 최근에는 재생에너지 수소와 탄소를 활용해 생산되는 합성 케로젠인 e-케로젠이 국제 항공 부문의 탈탄소화를 위한 유망한 대안으로 주목받고 있습니다. e-케로젠이 주목받는 가장 큰 이유는 화학적으로 기존의 탄화수소 기반 케로젠과 동일하여, 현재의 유통 및 공급 인프라를 그대로 활용할 수 있는 "드롭인(drop-in)" 대체 연료라는 점입니다.

 

 

3.2 시장 규모와 무역 현황

 

2023년 전 세계 케로젠 수입액은 5,000억 달러를 상회하였으며, 이는 항공 연료로서의 광범위한 사용을 반영합니다. 무역 규모를 다른 수소 파생물과 비교하면:

• 메탄올 무역의 41배
• 암모니아 무역의 55배 에 달하는 막대한 규모입니다.

 

3.3 시장 구조의 특징

 

케로젠 시장은 다른 파생물 시장과 달리 공급자가 비교적 다양하게 분포되어 있습니다. 주요 공급국 현황을 보면:

• 상위 5개국(미국, 러시아, 네덜란드, 한국, 말레이시아)이 전체 수입의 약 37% 차지
• 주요 수입국은 미국, 싱가포르, 호주, 프랑스, 영국 순

이러한 시장 구조는 항공 산업의 글로벌한 특성과 전 세계적으로 고르게 분포된 수요를 반영하고 있으며, e-케로젠이 기존 인프라를 활용할 수 있다는 점은 미래 항공 부문의 탈탄소화를 위한 중요한 이점이 될 것으로 전망됩니다.

---

원문 : IRENA, ENABLING GLOBAL TRADE IN RENEWABLE HYDROGEN AND DERIVATIVE COMMODITIES, 2024

---

 

 

블랙 우롱차 대용량팩 (50 g)