압축천연가스
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1. 개요
압축천연가스(CNG)는 천연가스를 압축하여 저장하는 연료로, 1850년대 프랑스에서 최초의 실험이 이루어졌다. 에너지 밀도는 액화천연가스(LNG)나 경유보다 낮지만, 다른 탄화수소 연료보다 유지 보수 비용이 저렴하고, 배출가스가 적어 친환경적이다. CNG는 자동차, 기관차, 천연가스 운송 등에 활용되며, 특히 이란, 파키스탄, 아르헨티나 등에서 차량 연료로 널리 사용된다. CNG는 저장 공간이 많이 필요하고, 메탄 누출의 위험이 있다는 단점도 있다.
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| 압축천연가스 | |
|---|---|
| 개요 | |
 | |
| 화학식 | CH₄ (주요 성분) |
| 기타 이름 | CNG, GNC (압축 천연 가스, 스페인어) |
| 설명 | 휘발유, 디젤 또는 액화 석유 가스 (LPG) 대신 사용할 수 있는 연료 |
| 주 사용처 | 내연 기관 자동차의 연료 |
| 구성 및 특성 | |
| 주성분 | 메탄 |
| 기타 성분 | 에탄, 프로판, 부탄, 이산화탄소, 질소, 황화수소 등 (소량) |
| 발열량 | 42 ~ 55 MJ/kg |
| 압력 | 20 ~ 25 MPa (2,900 ~ 3,600 psi) |
| 엔진 종류 | 가솔린 엔진, 디젤 엔진 (개조 필요) |
| 장단점 | |
| 장점 | 저렴한 가격 낮은 배기가스 배출 (이산화탄소, 미세먼지 등) 높은 옥탄가 (120~130) 엔진 오일 수명 연장 |
| 단점 | 낮은 에너지 밀도 무거운 연료 탱크 충전소 부족 엔진 개조 필요 (기존 차량) 겨울철 시동 문제 |
| 안전 | |
| 안전성 | 공기보다 가벼워 누출 시 확산 용이 낮은 인화점 폭발 범위 좁음 하지만 고압으로 인한 위험 존재 |
| 환경 | |
| 배출 가스 | 이산화탄소 배출량 감소 미세먼지 배출량 감소 질소 산화물 (NOx) 배출량 감소 황산화물 (SOx) 배출량 감소 온실 가스 배출량 감소 |
| 활용 | |
| 사용 | 자동차 연료 (주로 버스, 택시, 트럭) 발전 산업용 연료 가정용 난방 |
| 참고 사항 | |
| 관련 정보 | 천연 가스 액화 천연 가스 (LNG) 액화 석유 가스 (LPG) 압축 가스 |
2. 역사
가스는 최초의 내연 기관 연료였다. 압축 가스를 이용한 최초의 실험은 1850년대 프랑스에서 이루어졌다. 천연가스는 제1차 세계 대전 중에 처음으로 수송 연료가 되었다. 1960년대, 오하이오주의 콜럼비아 내추럴 가스(Columbia Natural Gas)는 CNG 운반선을 시험했다. 이 선박은 수직 압력 용기에 압축 천연가스를 운반하도록 설계되었지만, 고압 용기의 높은 비용으로 인해 이 설계는 실패했다. 그 이후로 상업적으로 실행 가능한 CNG 운반선을 개발하려는 시도가 있었다. 여러 경쟁적인 CNG 해상 운송 설계가 진화해 왔으며, 각 설계는 비용 경쟁력을 유지하기 위해 가능한 한 기성 기술을 많이 사용하면서 가스 운송을 최적화하는 독특한 접근 방식을 제안한다.
압축천연가스(CNG)의 에너지 밀도는 액화천연가스와 동일하게 53.6 MJ/kg이다. 체적 에너지 밀도는 9 MJ/L로, 액화되지 않았기 때문에 LNG (22 MJ/L)의 42%이며, 경유의 25%이다.[3]
말레이시아에서는 1990년대 후반 새로운 택시에 CNG 엔진을 장착하여 출시하고, 택시 운영자들이 기존 택시의 엔진을 CNG 엔진으로 완전히 개조하도록 장려하면서 처음으로 CNG 사용이 도입되었다. 그러나 관심 부족으로 CNG 사용은 주로 클랑밸리와 페낭의 택시에 국한되었다. 택시 운영자 이외에는 CNG 엔진 사용에 대한 인센티브가 제공되지 않았고, 정부의 휘발유 및 경유 보조금으로 인해 소비자의 눈에는 기존 도로 차량이 더 저렴하게 사용되었다. 말레이시아 국영 석유 회사인 페트로나스(Petronas)는 도로 사용자에 대한 CNG 공급을 독점하고 있다. 2008년 7월 기준으로 페트로나스는 약 150개의 CNG 충전소를 운영하고 있는데, 대부분 클랑밸리에 집중되어 있다. 동시에 2008년 말까지 50개의 충전소가 더 추가될 것으로 예상되었다.[32]
2008년 6월 5일부터 말레이시아에서 연료 보조금이 단계적으로 철회되면서 휘발유와 경유 가격이 41% 인상되자 새로운 CNG 실린더 설치 건수가 500% 증가했다.[33][34] 국산차 제조업체인 프로톤은 2008년 말까지 자사의 와자, 사가, 퍼소나 모델에 Prins Autogassystemen사의 CNG 키트를 장착하는 것을 고려했고,[35] 현지 조립 현대 자동차의 현지 유통업체는 CNG 키트가 장착된 신형 모델을 제공했다.[36] 운영비 절감을 위한 수요 증가로 인해 이익을 본 개조 센터에서는 기존 도로 차량에 부분 개조를 실시하여 휘발유 또는 경유와 CNG 모두를 사용할 수 있도록 했으며, 승용차의 경우 개조 비용은 3500MYR에서 5000MYR 사이였다.[33][37]
미얀마 교통부는 2005년에 모든 대중교통 차량(버스, 트럭, 택시)을 압축천연가스(CNG)로 전환하도록 요구하는 법률을 통과시켰다. 정부는 여러 민간 기업이 기존의 디젤 및 가솔린 차량의 전환을 담당하고 버스와 택시의 CNG 변형 차량 수입을 시작하도록 허용했다. 미얀마의 지역 탄화수소 정치적 입장 때문에 부분적으로 부추겨진 사고와 사고에 대한 소문은[38] 시민들이 CNG 차량을 사용하는 것을 꺼리게 만들었지만, 현재 미얀마 최대 도시인 양곤의 거의 모든 택시와 대중버스는 CNG를 사용한다. 양곤과 다른 도시들 주변에 CNG 충전소가 설립되었지만, 정전으로 인해 차량이 가스 용기를 채우기 위해 수 시간 동안 줄을 서야 할 수 있다.[39] 미얀마 야당 운동들은 해당 기업들이 군부의 대리인이라고 비난하고, 정권이 벌어들인 석유 달러가 인프라 개선이나 국민 복지 개선이 아닌 국방 부문에 투입되기를 바라는 것을 이유로 CNG 전환에 반대하고 있다.
3. 에너지 밀도
4. 장점
5. 단점
압축천연가스(CNG) 차량은 기존 가솔린 차량보다 연료 저장에 더 많은 공간이 필요하다. CNG는 액체인 가솔린과 달리 압축 가스이기 때문에 가솔린 갤런 환산량(GGE)당 더 많은 공간을 차지한다. CNG를 저장하는 실린더는 CNG를 추가로 사용하도록 개조된 승용차 트렁크 또는 픽업트럭 적재함의 공간을 차지한다. 이 문제는 차량 바닥에 실린더를 설치하여 트렁크 공간을 확보하는 공장 제작 CNG 차량(예: 피아트 멀티플라, 신형 피아트 판다, 폭스바겐 투란 Ecofuel, 폭스바겐 캐디 Ecofuel, 페루 등에서 판매된 Chevy Taxi)에서 해결된다. 또 다른 방법은 지붕에 설치하는 것(버스에서 일반적)이지만, 이는 구조적 개조가 필요할 수 있다. 2014년 덴마크 기술 연구소의 유로 6 기준 CNG 및 디젤 중량 차량 테스트 결과, CNG는 연료 소비량이 더 높았고, 소음 및 CO2와 미세먼지 배출량은 디젤 차량과 동일했지만 NOx 배출량은 더 낮았다.[18]
연소되지 않은 메탄의 누출은 중요한 문제이다. 천연가스의 주성분인 메탄은 강력한 단기 지구온난화 가스이기 때문이다. 메탄은 인위적 기후 변화의 주요 원인인 이산화탄소(CO2)보다 에너지를 가두는 능력이 100배 이상 강력하다.
6. 다른 천연가스 연료와의 비교
압축천연가스(CNG)는 액화천연가스(LNG)와 자주 혼동되지만, 몇 가지 중요한 차이점이 있다. CNG는 상온에서 높은 압력으로 저장되는 반면, LNG는 매우 낮은 온도에서 거의 대기압 상태로 저장된다. CNG는 LNG에 비해 생산 및 저장 비용이 저렴하지만, 동일한 양의 에너지를 저장하려면 훨씬 더 큰 부피와 매우 높은 압력(205~275 bar)이 필요하다. 이 때문에 LNG는 주로 선박, 열차, 파이프라인 등을 통해 천연가스를 장거리 운송하는 데 사용되며, 최종 사용자에게 전달되기 전에 CNG로 변환되는 경우가 많다.
흡착 천연가스(ANG)는 탄소[19], 금속-유기 골격체(MOFs)[20]와 같은 흡착제를 사용하여 천연가스를 35 bar(500 psi)의 낮은 압력에서 저장하는 방식이다. ANG는 CNG와 비슷하거나 더 높은 에너지 밀도를 가지며, 추가적인 가스 압축 없이 차량에 연료를 공급할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 연료 탱크를 더 얇고 가볍게 만들 수 있다.
고압 ANG는 ANG와 CNG 기술을 결합한 방식으로, 고압 CNG 탱크 내부에 활성탄과 같은 흡착제를 채워 CNG와 ANG 방식으로 천연가스를 저장한다.[21]
CNG는 수소(HCNG)와 혼합하여 사용될 수 있는데, 이는 연료의 수소/탄소 비율을 높이고 화염 속도를 CNG보다 최대 8배까지 증가시킨다.[22]
7. 활용
가스는 최초의 내연 기관 연료였다. 압축 가스를 이용한 최초의 실험은 1850년대 프랑스에서 이루어졌다. 천연가스는 제1차 세계 대전 중에 처음으로 수송 연료가 되었다. 1960년대, 오하이오주의 콜럼비아 내추럴 가스(Columbia Natural Gas)는 CNG 운반선을 시험했으나, 고압 용기의 높은 비용으로 인해 실패했다. 그 이후로 상업적으로 실행 가능한 CNG 운반선을 개발하려는 시도가 있었다. 여러 경쟁적인 CNG 해상 운송 설계가 진화해 왔으며, 각 설계는 비용 경쟁력을 유지하기 위해 가능한 한 기성 기술을 많이 사용하면서 가스 운송을 최적화하는 독특한 접근 방식을 제안한다.
2011년 기준으로 전 세계 천연가스 자동차(NGV)는 1,480만 대였으며, 이란(407만 대),[4] 파키스탄(285만 대), 아르헨티나(207만 대), 브라질(170만 대), 인도(110만 대)[5]가 가장 많은 수를 보유하고 있었다. 아시아 태평양 지역이 570만 대의 NGV로 가장 많았고, 라틴 아메리카가 약 400만 대로 뒤따랐다.[30]
CNG는 다음과 같은 장점들을 가진다.
- 다른 탄화수소 연료 자동차보다 유지 보수 비용이 저렴하다.
- 연료 시스템이 밀폐되어 있어 누출이나 증발에 의한 연료 손실을 방지한다.
- 크랭크케이스 오일을 오염시키거나 희석시키지 않으므로 윤활유의 수명이 연장된다.
- 기체 연료이기 때문에 공기 중에 쉽고 고르게 혼합된다.
- 자기착화 온도(540°C)가 높고 가연성 범위(5~15%)가 좁아 고온 표면에서 발화될 가능성이 적다.[12]
- 휘발유 자동차보다 안전한 것으로 간주된다.[13][14][15]
CNG는 연소 시 휘발유나 경유보다 미연탄화수소(UHC), 일산화탄소(CO), 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx) 및 입자상 물질(PM) 배출이 현저히 적다. 캘리포니아 대기자원위원회(CARB)에 따르면, 캘리포니아 파이프라인 천연가스에서 압축된 CNG의 수명주기 온실가스 배출량은 메가줄 당 67.70g의 이산화탄소 환산량(gCO2e/MJ)으로, 평균 휘발유 연료(95.86 gCO2e/MJ)보다 약 28% 낮다. 매립지 바이오가스에서 생산된 CNG는 CARB 분석 결과, 메가줄 당 11.26 gCO2e/MJ(기존 휘발유보다 88% 이상 낮음)로 가장 낮은 온실가스 배출량을 보였다.[17] 이처럼 이산화탄소 배출량이 적어 CNG로 전환하면 온실가스 배출량을 줄이는 데 도움이 될 수 있다.[12] 그러나 천연가스 누출(직접 사용 및 연료 생산, 공급)은 온실가스 배출량 증가를 의미하며, CNG가 전체 연료 수명주기 동안 온실가스 배출량을 줄일 수 있는지는 천연가스 원천과 대체 연료에 따라 달라진다.
압축천연가스 차량은 기존 가솔린 차량보다 연료 저장에 더 많은 공간이 필요하다. 액체인 가솔린과 달리 압축 가스이기 때문에 CNG는 가솔린 갤런 환산량(GGE)당 더 많은 공간을 차지한다.
2014년 덴마크 기술 연구소의 유로 6 기준 CNG 및 디젤 중량 차량 테스트 결과, CNG는 연료 소비량이 더 높았고, 소음 및 CO2와 미세먼지 배출량은 동일했지만 NOx 배출량은 더 낮았다.[18]
연소되지 않은 메탄의 누출은 중요한 문제이다. 천연가스의 주성분인 메탄은 강력한 단기 지구온난화 가스이기 때문이다. 메탄은 인위적 기후 변화의 주요 원인인 이산화탄소보다 에너지를 가두는 능력이 100배 이상 강력하다.
7. 1. 자동차
피아트, 오펠/제너럴 모터스, 푸조, 폭스바겐, 도요타, 혼다, 마루티 스즈키, 현대자동차(Hyundai Motor Company), 타타 모터스 등 여러 자동차 제조업체에서 휘발유/CNG 겸용(바이퓨얼) 자동차를 판매하고 있다.[4] 1995년 인도 대법원(The Supreme Court of India)은 1995년 이후 출시되는 자동차는 무연료로 운행되어야 한다고 판결했다. 2005년 초 델리 도로에는 10,300대의 CNG 버스와 20,000대의 CNG 자동차가 운행되었다.[6] 2006년에는 브라질 시장에 E100, E25(브라질 표준 휘발유), 에탄올 및 CNG를 사용하는 1.4리터 FIRE 엔진을 장착한 피아트 시에나 테트라퓨얼(Fiat Siena Tetrafuel)이 출시되었다.기존 가솔린 차량은 CNG 겸용 차량으로 개조할 수 있다. 공인된 업체에서 CNG 실린더, 배관, CNG 분사 시스템 및 전자 장치를 설치한다. CNG 개조 키트 설치 비용[7]은 승용차 및 경트럭의 경우 8000USD에 달할 수 있으며, 일반적으로 매년 많은 거리를 주행하는 차량에 한정된다. CNG는 가솔린보다 약 50% 저렴하며, 배출가스는 최대 90% 적다.[8]
7. 2. 기관차
미국의 나파 밸리 와인 트레인은 2002년 이전에 디젤 기관차를 압축천연가스(CNG)를 사용하도록 개조하는 데 성공했다.[9] 이 개조된 기관차는 2008년 5월 컴퓨터 제어 연료 분사 시스템을 사용하도록 업그레이드되었으며, 현재 나파 밸리 와인 트레인의 주력 기관차이다.[10] 페루의 페로카릴 센트랄 안디노는 2005년부터 화물 노선에서 CNG 기관차를 운행하고 있다.[11] CNG 기관차는 일반적으로 디젤-전기식 기관차이며, 디젤 발전기 대신 압축천연가스 발전기를 사용하여 주행 모터를 구동하는 전기를 생산하도록 개조된 것이다. 일부 CNG 기관차는 전력 수요가 있을 때만 실린더를 선택적으로 작동시킬 수 있는데, 이론적으로는 기존 디젤 엔진보다 연료 효율이 높다. CNG는 또한 휘발유나 경유보다 저렴하다.7. 3. 천연가스 운송
압축천연가스(CNG)는 파이프라인이나 액화천연가스(LNG) 기반 시설이 구축되어 있지 않은 중간 거리 해상 천연가스 수송에 사용되며, 압축천연가스 운반선을 이용한다. 단거리의 경우 해저 파이프라인이 종종 더 경제적이며, 장거리의 경우 액화천연가스(LNG)가 더 경제적인 경우가 많다.[1]8. 국제 표준
국제표준화기구(ISO)는 차량용 천연가스 충전소에 대한 표준을 개발하는 기술 위원회를 운영하고 있다.[24] 국제적인 관할권 간의 조화된 코드와 표준이 부족한 상황에서도 천연가스 차량은 우수한 글로벌 안전 기록을 가지고 있다. 기존 국제 표준에는 CNG 차량 노즐 및 수용구에 적용되는 ISO 14469-2:2007[25]과 압력 조정기의 시험 및 요구 사항을 명시하는 ISO 15500-9:2012가 포함된다.[26]
미국에서는 미국화재보험협회(NFPA) 52 코드가 천연가스 차량 안전 표준을 다루고 있다.
9. 국가별 현황
세계적으로 CNG 차량은 이란, 파키스탄, 아르헨티나, 브라질, 중국 등에서 많이 사용되고 있다.[5] 특히 이란은 2013년 기준 350만 대의 CNG 차량을 보유하여 세계 1위를 차지했다.[27][28]
휘발유 가격 상승으로 인해 남아메리카, 유럽, 북아메리카에서도 CNG 차량 사용이 증가하고 있다.[30]
각 대륙별, 국가별 세부 현황은 하위 섹션을 참조하면 된다.
9. 1. 아시아
이란, 파키스탄,[29] 중국 등에서 CNG 차량이 많이 사용되고 있다. 특히 이란은 350만 대가 넘는 CNG 차량을 보유하고 있으며, 2,335곳의 CNG 주유소와 13,534개의 CNG 노즐을 갖춘 대규모 CNG 배급망을 갖추고 있다.[76] 이란의 운송 부문 CNG 소비량은 하루 약 2,000만 입방미터에 달한다.[77] 파키스탄은 2004년 카라치 시 정부가 대기 오염 감소를 위해 모든 시내버스와 오토릭샤의 CNG 사용을 의무화했다.인도에서는 2014년 당시 약 900개였던 CNG 충전소가 현재 4500개 이상으로 증가했으며, 정부는 향후 2년 내에 8000개로 늘리는 것을 목표로 하고 있다.[40][41] 2022년 12월 기준으로 구자라트가 인도에서 CNG 충전소 수가 가장 많고, 우타르프라데시, 마하라슈트라가 그 뒤를 잇고 있다.[42]
대한민국은 서울 등 대도시를 중심으로 CNG 버스 보급을 통해 대중교통 분야에서 CNG 활용을 선도하고 있다.
말레이시아에서는 1990년대 후반 택시에 CNG 사용이 도입되었으나, 정부의 휘발유 및 경유 보조금으로 인해 클랑밸리와 페낭의 택시에 국한되었다. 페트로나스(Petronas)는 약 150개의 CNG 충전소를 운영하고 있다.[32]
미얀마는 2005년에 모든 대중교통 차량을 CNG로 전환하도록 요구하는 법률을 통과시켰다.
싱가포르에서는 2018년까지 버스와 택시, 화물차에 CNG가 사용되었으나, 신뢰성 문제 및 주행 거리 단축, 충전소 부족 등의 이유로 쇠퇴했다.[45]
9. 2. 유럽
이탈리아에는 1173곳 이상의 CNG 충전소가 있으며,[46] 자동차용 메탄 사용은 1930년대부터 시작되어 오늘날까지 이어지고 있다. 2008년 이후 휘발유 가격 상승과 대기오염 감소 필요성으로 인해 천연가스 자동차 시장이 크게 성장했다.[47] 현재 피아트(Fiat), 오펠(Opel), 폭스바겐(Volkswagen), 시트로엥(Citroën), 르노(Renault), 볼보(Volvo), 메르세데스 등 주요 자동차 제조업체들이 다양한 휘발유/CNG 겸용 자동차와 소형 트럭을 판매하고 있다.
벨기에에서는 CNG가 비교적 새로운 연료이다. 2014년 초에는 17개의 충전소만 있었지만, 2017년 1월에는 76개로 증가했다.[49] 대부분 플랑드르에 위치하고 있으며, 왈로니아 또는 브뤼셀에는 7개의 충전소가 있다. CNG는 휘발유에 비해 세금 감면 혜택을 받으며,[49] 벨기에 천연가스 생산업체 및 유통업체가 CNG 자동차 구매 보조금을 지원한다. 2018년 말 벨기에에는 11,188대의 CNG 자동차가 운행되었다.[50]
독일에서는 2016년 기준 약 900개의 CNG 충전소가 운영 중이다.[51] 폭스바겐(Volkswagen), 메르세데스, 오펠(Opel), 아우디 등 주요 자동차 제조업체들이 CNG 엔진을 장착한 모델을 제공하고 있다. 아우크스부르크는 2011년부터 CNG로 운행되는 시내버스만 운행하는 도시 중 하나이다.[52]
터키의 앙카라 시는 CNG 버스 사용을 늘리고 있으며,[53] 이스탄불과 코냐도 CNG 버스를 도입했다.[54][55][56]
포르투갈에는 9개의 CNG 충전소가 있다.[57]
헝가리에는 부다페스트, 세게드, 페치, 죄르 등 4개 도시에 공용 CNG 충전소가 있으며, 일부 지역에서는 CNG 버스가 운행된다.[58]
불가리아에는 96개의 CNG 충전소가 있으며,[59] 특히 수도 소피아에는 22개의 CNG 충전소가 있다. CNG 자동차는 불가리아에서 인기를 얻고 있으며, 특히 택시 운전사들이 많이 사용한다. 소피아시는 대중교통 차량을 CNG 버스로 교체하고 있다.[60]
북마케도니아에는 수도 스코페에 CNG 충전소가 있지만, 일반인에게 공개되지 않는다.
세르비아에는 약 20개의 공공 CNG 충전소가 있다.
슬로베니아에는 4개의 공공 CNG 충전소가 있으며, 류블랴나 시내버스는 66대의 CNG 버스를 운행하고 있다.[62][63]
크로아티아에는 2개의 공공 CNG 충전소가 있으며, 자그레브에서는 CNG 버스가 운행되고 있다.[66]
에스토니아에는 11개의 공공 CNG 충전소가 있으며, 타르투에서는 CNG 버스가 운행되고 있다.[68]
스웨덴에는 현재 90개의 공공 CNG 충전소가 있으며, 주로 남부와 서부, 멜라달렌 지역에 위치해 있다.[69] 스톡홀름의 대중교통 회사 SL은 CNG 버스를 운행하고 있다.[72]
스페인에서는 CNG 충전소 네트워크가 개발 중이며, 마드리드 시립교통공사(EMT)는 1915대의 CNG 버스를 운행하고 있다.[74]
체코에는 47개의 공공 CNG 충전소가 있으며,[75] 현지 버스 제조업체에서 CNG 버스를 생산하고 있다.
9. 3. 북아메리카
캐나다에서는 20년 이상 천연가스를 자동차 연료로 사용해 왔다.[78] 1980년대와 1990년대 연방 및 주 정부의 연구 프로그램, 시범 사업, 천연가스차(NGV) 시장 확산 프로그램의 지원을 통해 1990년대 초 경량 천연가스차는 3만 5천 대를 넘어섰다. 이러한 지원은 천연가스를 연료로 사용하는 대중교통 버스의 도입에도 상당한 영향을 미쳤다.[79] 1995년 이후 NGV 시장은 감소하기 시작하여 현재 약 1만 2천 대의 차량 규모를 유지하고 있다.[79] 여기에는 150대의 시내버스, 45대의 스쿨버스, 9,450대의 경량 승용차 및 트럭, 2,400대의 지게차 및 빙상 정비차가 포함된다. 캐나다의 모든 NGV 시장에서 2007년 총 연료 사용량은 1.9 PJ(페타줄) (휘발유 환산량 5460만L)였으며, 1997년 2.6 PJ에서 감소했다. 공공 CNG 충전소는 1997년 134개에서 현재 72개로 감소했다. 브리티시컬럼비아주에 22개, 알버타주에 12개, 서스캐처원주에 10개, 온타리오주에 27개, 퀘벡주에 2개가 있다. 민간 차량용 충전소는 12개뿐이다.[23] 캐나다 산업계는 CNG를 연료로 하는 트럭 및 버스 엔진, CNG를 연료로 하는 대중교통 버스, 그리고 경량 트럭과 택시를 개발했다.토론토에 있던 Fuelmaker Corporation은 혼다가 소유한 CNG 자동차 충전 장치 제조업체였으나, 2009년 모회사인 혼다 미국 법인에 의해 구체적인 이유는 밝혀지지 않은 채 파산했다.[80] 이후 Fuelmaker의 자산은 캘리포니아주 산타애나에 있는 Fuel Systems Corporation에 인수되었다.
캐나다와 마찬가지로 미국은 1980년대부터 다양한 천연가스차량(NGV) 구축 계획 및 프로그램을 시행했지만 시장을 지속적으로 유지하는 데는 제한적인 성공을 거두었다. 2000년에는 10만 5천 대의 NGV가 운행되었으며, 이 수치는 2004년 12만 1천 대로 최고치를 기록한 후 2009년에는 11만 대로 감소했다.[79] 미국에서는 새로운 CNG 차량 구매 시 연방 세액 공제 혜택을 받을 수 있다. CNG 사용은 주마다 다르며, 34개 주에만 하나 이상의 CNG 충전소가 있다.[81]
텍사스에서는 철도 위원 데이비드 포터가 2013년 10월 교통 및 탐사·생산 부문에서 천연가스 연료 사용을 장려하기 위해 텍사스 천연가스 구축 계획을 시작했다.[82] 2015년 기준으로 텍사스는 137개의 천연가스 충전소(민간 및 공공)를 보유하며 미국의 천연가스 인프라 분야를 선도하고 있다.[83] 2015 회계연도 9개월 동안 포터 위원은 텍사스 CNG, LNG 판매가 2014년 동기 대비 78% 증가했다고 보고했다. 포터 위원은 2015년 6월 "천연가스 차량이 예상보다 빠르게 주류가 되고 있다. 이러한 수입은 지난해 같은 시점에 비해 거의 두 배에 달한다. 갤런당 15센트에 해당하는 303.36만달러의 자동차 연료세는 약 7656만L에 해당하는 천연가스 판매량을 의미한다."라고 말했다. 2015 회계연도 5월까지 텍사스의 천연가스세 수입 300만달러는 CNG와 LNG 모두를 포함하며, 텍사스 회계연도는 9월 1일에 시작되므로 9개월간의 세금 수입을 나타낸다.
앨라배마주 애선스시는 시와 가스국이 I-65 고속도로변에 공공 CNG 충전소를 설치하여 2014년 2월 기준 버밍햄과 내슈빌 사이 유일의 공공 CNG 충전소가 되었다. 쓰레기차와 같은 시의 대형 차량도 이 공공 충전소를 이용한다. 또한 시에는 차량용 비공개 CNG 느린 충전소 2곳이 있다. 애선스시는 경찰과 소방서용 CNG/휘발유 타호, CNG 혼다 시빅, CNG 하일 쓰레기차, CNG/휘발유 도지 픽업트럭을 차량에 추가했다.
캘리포니아에서는 CNG가 지역 시 및 카운티 차량과 대중교통(시내/학교 버스)에 광범위하게 사용된다. 남부 캘리포니아에만 90개의 공공 충전소가 있으며, www.cngprices.com과 같은 온라인 충전소 지도가 등장하면서 샌디에이고에서 베이 에어리어, 라스베이거스, 유타까지의 여행이 일상화되었다. 압축 천연가스는 캘리포니아의 많은 지역에서 휘발유 가격보다 일반적으로 30~60% 저렴하다.
gwinnett county transit 지역 노선을 운행하는 28대의 버스는 100% CNG를 사용한다. 또한 조지아 지역 교통 당국의 익스프레스 차량의 약 절반이 gwinnett county transit 시설에서 운행 및 주유하며 CNG를 사용한다.[85]
매사추세츠 만 교통 당국은 2007년 초 360대의 CNG 버스를 운행했으며, 주에서 가장 큰 CNG 버스 운영 기관이다.[86]
뉴욕시의 메트로폴리탄 교통 당국(MTA)은 현재 900대가 넘는 압축 천연가스 버스를 운영하고 있으며, 브루클린, 브롱크스, 퀸즈에 CNG 버스 차고가 있다.
나소 인터-카운티 익스프레스(NICE 버스, 이전 뉴욕 MTA 롱 아일랜드 버스)는 나소 카운티, 퀸즈 일부, 뉴욕 서부 및 서퍽 카운티 서부 지역을 운행하는 360대의 버스로 구성된 100% 오리온 CNG 연료 버스 차량을 고정 노선 서비스에 운영하고 있다.
아칸소주 해리스버그시는 연료비 절감을 위해 일부 시 차량을 압축 천연가스로 전환했다. 시의 도로 및 상하수도, 가스 부서에서 사용하는 트럭이 휘발유에서 CNG로 전환되었다.[87]
CNG의 개인 사용은 현재는 소규모 틈새 시장이지만, 현재의 세제 혜택과 증가하는 공공 충전소의 수를 감안할 때 전례 없는 성장을 경험하고 있다. 유타주는 갤런당 1.57USD의 가격으로 주 전역에 걸쳐 보조금을 지원하는 CNG 충전소 네트워크를 제공하는 반면,[88] 휘발유 가격은 갤런당 4USD가 넘는다.
미국 다른 지역에서는 소매가가 갤런당 약 2.5달러이며, 가정용 주유 장치는 주택용 가스 배관에서 갤런당 1USD 미만으로 가스를 압축한다. 애프터마켓 개조 및 정부 중고 차량 경매를 제외하고, 현재 미국에서 생산되는 유일한 CNG 차량은 소량으로 생산되고 소매 주유소가 있는 주에서만 판매되는 혼다 시빅 GX 세단이다.
석유 재벌이자 기업가인 T. 부운 피컨스는 최근 중장비 차량의 표준 연료로 CNG 사용 확대를 촉구하는 피컨스 계획이라는 구상을 시작했다. 캘리포니아 유권자들은 2008년 총선에서 주민 발의 10호를 59.8% 대 40.2%의 큰 차이로 부결시켰다. 주민 발의 10호는 다른 것들 중에서 CNG 차량을 구매하는 주민들에게 환급금을 지급하는 50억 달러 규모의 채권 발행안이었다.
2013년 2월 21일, T. 부운 피컨스와 뉴욕 시장 마이클 블룸버그는 CNG를 사용하는 이동식 피자 가게를 공개했다. 네이폴리탄 익스프레스는 트럭 운영에 대체 에너지를 사용하고 포장 박스에 100% 재활용 및 퇴비 가능한 재료를 사용한다.[89]
미국 의회는 자동차 개조 비용 및 CNG 가정 충전소 비용의 최대 50%에 대한 세금 공제를 통해 CNG로의 자동차 전환을 장려해 왔다. 그러나 CNG는 훨씬 더 깨끗한 연료이지만, 개조에는 EPA의 형식 승인이 필요하다. 형식 승인 요건을 충족하는 데는 최대 50000USD의 비용이 들 수 있다. EPA 승인을 받지 않은 다른 키트도 사용 가능하다. EPA 승인을 받지 않은 키트를 사용한 완벽하고 안전한 애프터마켓 개조는 실린더 없이 400USD의 저렴한 비용으로 가능하다.[90]
9. 4. 남아메리카
CNG 차량은 남아메리카에서 흔히 사용되며, 특히 아르헨티나와 브라질 주요 도시에서는 주로 택시로 이용된다.[93] 일반적으로 표준 가솔린 차량은 전문 업체에서 개조되는데, 트렁크에 가스 실린더와 CNG 분사 시스템 및 전자 장치를 설치하는 작업이 포함된다. 아르헨티나와 브라질은 CNG 차량 보유 대수가 가장 많은 두 국가이며,[93] 2009년까지 두 국가의 총 보유 대수는 340만 대가 넘었다.[30] 액체 연료와의 상당한 가격 차이, 현지 생산 개조 장비, 그리고 증가하는 CNG 공급 인프라 덕분에 개조가 용이해졌다.
2009년 기준 아르헨티나는 전국에 1,807,186대의 NGV와 1,851개의 충전소가 있었으며,[30] 이는 전체 차량의 15%에 해당한다.[93] 브라질은 1,632,101대의 차량과 1,704개의 충전소를 보유하고 있었으며,[30] 리우데자네이루와 상파울루 도시에 더 집중되어 있었다.[93][94]
2009년 기준 콜롬비아는 30만 대의 NGV 차량과 460개의 충전소를 보유하고 있었다.[30] 볼리비아는 2003년 1만 대에서 2009년 121,908대로 차량 대수가 증가했으며, 128개의 충전소를 운영하고 있다.[30] 페루는 2009년 81,024대의 NGV와 94개의 충전소를 보유하고 있었지만,[30] 페루가 남아메리카에서 가장 큰 가스 매장량을 보유하고 있기 때문에 그 수는 급증할 것으로 예상된다.[93] 페루에서는 여러 공장 제작 NGV의 경우 실린더가 차체 아래에 설치되어 트렁크 공간이 확보된다. 이러한 기능을 갖춘 모델로는 피아트 멀티플라, 신형 피아트 판다, 폭스바겐 투란 에코퓨얼, 폭스바겐 캐디 에코퓨얼, 쉐보레 택시 등이 있다. 2009년 기준으로 상당한 NGV 차량을 보유한 다른 국가로는 베네수엘라(15,000대)와 칠레(8,064대)가 있다.[30]
9. 5. 오세아니아
1970년대와 1980년대에 뉴질랜드에서는 석유 파동 이후 압축천연가스(CNG)가 일반적으로 사용되었으나, 휘발유 가격이 하락하면서 사용이 감소했다. 천연가스 사용량이 최고조에 달했을 때 뉴질랜드 자동차의 10%(약 11만 대)가 개조되었다.[95]
한때 호주 퀸즐랜드주 브리즈번 교통국(Brisbane Transport)은 CNG 버스만 구매하는 정책을 채택했다. 브리즈번 교통국은 스카니아 L94UB 215대, MAN 18.310 모델 324대, MAN NG 313 관절 CNG 버스 30대를 보유하고 있다. 시드니 교통국(State Transit Authority)은 스카니아 L113CRB 100대, 메르세데스-벤츠 O405NH 283대, 유로 5(Euro 5) 기준을 충족하는 메르세데스-벤츠 OC500LE 254대를 구매했다.[96]
1990년대에는 호주 빅토리아주 질롱(Geelong)의 벤더스 버스웨이즈(Benders Busways, CDC Geelong)가 에너지 연구 개발 공사(Energy Research and Development Corporation)를 위해 CNG 버스 시험 운행을 실시했다.[97]
10. 주요 사건 및 사고
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