화물 운송은 전 세계 온실가스의 1/9을 유발하는 분야 중 하나로 독일 및 EU 차원의 기후 중립 목표 달성을 위해서는 갈 길이 머나 최근 물류 산업 내 3D 프린팅과 AI, 바이오 연료, 녹색 금융 등을 활용한 CO₂ 배출량 감축 노력이 가시화되고 있다. 이는 산업 분야의 CO₂ 배출 감축을 위한 선도사례이자 차세대 신기술을 중심으로 한 다양한 해법을 적극 활용해 눈길을 끌고 있다.

기후 보호는 독일을 위시한 EU 차원의 장기 도전 과제이다. 독일은 지난 2021년 5월 5일 기후 중립 달성 목표를 기존 2050년에서 2045년으로 상향 조정한 데 이어 2030년까지의 CO₂ 감축 목표 역시 기존의 55%에서 65%로 상향 조정했다. 이는 EU의 2050년 기후 중립목표(2021년 7월 발표)를 훨씬 뛰어넘는 목표 설정이다. 이와 더불어 독일의 자동차, 철강 산업 등 기간 산업뿐만 아니라 전방위 산업에서의 친환경, 지속 가능성, 탄소 중립, 저탄소, 기후 중립 등을 향한 노력이 한층 가시화되면서 화물 운송 분야*에서도 청정 물류의 미래를 위한 노력이 눈에 띈다.

    주*: 독일 경제일간지 한델스블라트(Handelsblatt)에 따르면, 현재 화물 운송 분야는 전 세계 온실가스의 1/9을 유발하는 분야임.

물류기업, CO₂ 감축 도전과제에 직면

기후 변화에 적극적으로 대처하는 것은 기업과 사회의 가장 큰 글로벌 과제 중 하나이다. 한델스블라트가 국제에너지기구(International Energy Agency)의 수치를 인용한 바에 따르면, 총 물류 중 화물 운송은 4기가톤의 CO₂를 배출하고 있으며 이는 현재 전 세계 온실가스의 11.5%에 해당한다고 한다. 이 기구는 모든 것이 동일하게 유지될 경우, CO₂ 배출량이 2050년까지 연간 6.7기가톤에 이를 수 있다고 경고하고 있다.

이러한 이유로 EU 차원에서는 화물 운송 부문에 대해서도 매우 야심찬 CO₂ 감축 목표를 설정했다. EU의 그린딜에 따르면, EU는 늦어도 2050년까지 화석 연료로부터 독립하고 기후 중립적으로 돼야 한다. EU 집행위의 기후변화 대응 패키지 ‘Fit-For-55’ 패키지*에는 포워딩 및 물류 산업에서 미래의 비즈니스 결정에 영향을 미칠 수 있는 많은 입법 조치가 포함돼 있다. 

    주*: EU의 ‘Fit-For-55’ 패키지 관련해서는 KOTRA 해외시장뉴스 ‘유럽 기후대응 정책 패키지 FIT FOR 55, 어디까지 왔을까?’ 참고

또한, 그린딜의 일환으로 2020년 7월부터 시행되고 있는 EU 택소노미(Taxonomy Regulation, 녹색분류체계규정)에 의거해 2022년 1월 1일부터 ‘CO₂ 감축’ 및 ‘기후 변화 적응’ 등 환경 관련 비재무적 성과에 대한 정보를 제공하도록 의무화하고 있다. 우선 직원이 500명 이상인 대기업과 규제 시장에 상장된 모든 회사는 이를 준수해야 한다. 또, 현재 협상 중인 지침에 대한 제안에 따르면, 직원 250명 이상의 모든 대기업은 추가로 의무 적용이 될 수 있다고 한다.

    주*: 보험협회(GDV)에 따르면, 독일에서만 CO₂ 배출량과 기후 보호에 대해 보고해야 하는 기업의 수가 약 1만5000개로 증가할 것이며, 유럽 전역에서는 5만 개가 될 것이라고 한다. 또한 2028년부터 EU 이사회와 EU 의회는 EU에서 1억5000만 유로 이상의 순매출액을 창출하고 EU에 자회사가 1개 이상 있는 비유럽 기업에 지속가능성 보고서를 제출하도록 의무화하기를 원한다.

화물 운송기업은 지속적으로 물류 프로세스를 최적화하고 효율적인 공급망을 조직할 뿐만 아니라 모든 운송 수단과 최신 기술을 사용해 교통 체증 방지에 결정적인 기여를 한다. 특히 최근 들어 자원 보존 및 교통 관련 온실가스 배출량 감소에 대한 책임이 보다 강화되면서 주요 선도 기업을 중심으로 CO₂ 감축을 위한 다양한 시도가 눈에 띈다. 독일연방화물운송및물류협회(DSLV)는 전기차 등을 위시한 육로 화물 운송을 위한 대안, 철로와 수로로 화물 운송 전환, CO₂ 중립 물류 센터 및 디지털 지원 프로세스 최적화 등이 물류가 EU를 비롯한 글로벌 CO₂ 감축 목표를 달성하는 데 결정적인 변수로 나타나고 있다고 전한다.

일례로 독일 본(Bonn)에 소재하는 화물 및 창고업 분야* 세계 1위이자 독일 매출 1위인 도이췌포스트(Deutsche Post) DHL은 2030년까지 친환경 솔루션에 70억 유로를 투자할 것이라고 밝히고 있다. 해당 사는 모든 신축 건물은 기후 중립적이어야 하며, 모든 배송 차량의 60%가 곧 전동화*될 것이라고 전한다. 또한 항공 화물 연료의 약 1/3이 지속 가능한 생산에서 나오게 되면, 동 사는 2030년까지 총 2900만 톤의 CO₂를 감축하는 효과를 거둘 것으로 예상한다. 이를 통해 동 사는 2050년까지 완전 기후 중립을 목표로 하고 있다.

    주*: 전동화는 차량의 구동과 관련 기능을 모터나 배터리로 대체하는 것을 말한다.

  주**: 독일연방화물운송및물류협회(DSLV)가 발표한 2021년 독일 물류 시장 규모는 총 2930억 유로(현재 집계 기준 최신 자료)에 달한다. 물류는 독일에서 자동차 산업 및 유통에 이어 3개 경제 분야 중 하나로 현재 화물 운송기업의 83%가 물류 서비스를 제공하고 있다. 독일 통계 기업 Statista에 따르면, 도이췌포스트 DHL은 총매출 103억6000만 유로(2019년 기준, 현재 집계 기준 최신 수치)로 최대의 물류 기업이며, 이를 도이췌반(Deutsche Bahn, DB Schenker, DB Cargo 포함), 닥서(Dachser), 퀴네앤드나겔(Kuehne + Nagel), 레누스(Rhenus) 등이 잇고 있다.

3D 프린팅, CO₂ 감축을 위한 해법으로 부상

도이췌포스트 DHL과 쌍벽을 이루는 대표적인 물류 기업 중 하나인 독일 도이췌반(Deutsche Bahn, 독일 철도)의 화물 운송 자회사 DB 쉥커(Schenker)는 새로운 물류 영역으로 출발하기 위한 첫 작업에 나섰다. 해당 사는 예비 부품 배송을 위한 3D 프린팅 적층 공법을 제공하는 최초의 물류 서비스 기업으로, 전 세계의 광범위한 고객에게 새로운 ‘주문형생산(On-Demand Production)’ 서비스를 제공하고 있다. 이 주문형 생산 서비스는 가상 창고를 사용하는데, 해당 회사는 이미 시범 프로젝트에서 기계, 자동차 및 철도 운송 시장 고객을 위한 가상 창고를 성공적으로 테스트했으며 손잡이, 기계 커버, 하우징(Housing) 등의 부품을 고객의 요청에 따라 제작하고 있다고 한다.

<DB 쉥커(Schenker)의 3D 프린터를 통한 주문형 생산>

주: 원자재(Rohstoffe) → 제조 → 물류창고 → 고객, 3D 프린팅 → 고객(가상 창고)

[자료: DB Schenker]

해당 사의 CEO 테베스(Jochen Thewes)는 신제품의 경우 3D 프린팅을 통해 다양한 재료 및 기술로 제조된 8만 개의 부품을 생산한다고 한다. 테베스는 지난 몇 주 동안 수천 개의 관련 파일이 클라우드에 업로드됐으며, 현재 해당 사 재고의 약 10%가 현장에서 제조 가능하다고 전한다. 특히 드물게 필요한 예비 부품이나 최소 구매 수량이 많아 대량으로 보관해야 하는 부품이 3D 프린팅이 적합하다고 한다. 3D 프린팅을 통해 고객 소재지 인근에서 직접 주문형으로 생산해서 조달하므로 사전 생산 및 보관이 필요 없고 자본 투입 비용도 절감할 수 있으며 환경도 보호한다고 한다. 테베스는 이것은 미래의 물류가 고객을 위해 무엇을 할 수 있는지 보여주며, 목표는 이러한 디지털 혁신을 통해 불필요한 창고를 피하고 공급망을 더욱 안정적이고 유연하게 만드는 것이라고 강조한다.

또한, 독일의 자동차 산업 회사인 쉬테그마이어그룹(StegmaierGroup)도 이미 3D 프린팅의 이점을 활용하고 있다. 트럭 제조업체 및 공급업체는 필요에 따라 예비 부품, 프로토타입, 도구 등을 인쇄하는 데 이를 사용해 시간 및 비용 이점을 얻고 있다. 일례로 오일 주입구 캡과 같은 부품이 파손되면 트럭의 엔진 오일이 손실돼 계속 운행할 수 없게 돼 심각한 판매 손실을 초래할 수 있다. 지금까지 동사는 이러한 고장 난 부품을 주문하고 교체했으며 여기에는 며칠이 소요될 수 있다. 이 시간 동안 부패하기 쉬운 상품을 운송해야 하는 경우, 금세 상품 운송에 차질을 빚을 수 있다. 해당 사는 이 문제를 해결하기 위해 엘방엔(Ellwangen) 소재 자회사 쉬테박 농업용 및 상용차 기술(STEBAG Land- und Nutzfahrzeugtechnik)에 3D 프린터를 장착했다.

<쉬테그마이어그룹의 3D 프린터 활용 사례>

[자료: 쉬테그마이어그룹]

쉬테그마이어그룹은 예비 부품을 더 빨리 사용할 수 있게 하는 3D 프린팅의 이점을 높이 평가하고 있다. 프로토타입, 소량 생산 모델 또는 심지어 도구와 표지판을 인쇄한 후 즉시 사용할 수 있기 때문이다. 특히 물류 기업에서 이러한 부품을 매우 빠르게 사용할 수 있다는 이점은 많은 이점 중 하나에 불과하다. 금속 부품을 폴리아미드(PA)-6 또는 기타 재료로 만든 3D 프린팅 부품으로 교체할 수 있다는 사실은 새로운 가능성을 열어준다고 한다. 3D 프린팅을 사용해 열가소성 수지로 부품을 만들면 견고하고 내구성이 있으면서도 마모가 적고 부품이 파손되면 즉시 다시 제조할 수 있다.

또한 3D 프린트를 사용해 부품을 조달하게 되면 또 다른 많은 추가 운송 비용과 CO₂ 배출이 발생하지 않는다는 사실은 쉬테그마이어그룹에 매우 설득력 있는 포인트이기도 하다. 더 나아가 이제 제조업체로부터 공식적으로 허가된 정품 부품도 생산하며, 데이터베이스에서 다운로드해 직접 인쇄할 수 있다고 한다. 쉬테박 농업용 및 상용차 기술(STEBAG Land- und Nutzfahrzeugtechnik)의 3D 프린팅 프로젝트 관리자인 그로쓰(Sven Groß)는 “많은 부품이 1년에 몇 번만 필요하지만, 더 큰 포장 단위로만 사용할 수 있으므로 3D 프린터는 거의 사용되지 않는 품목의 예비 부품 재고를 줄인다”라고 밝혔다.

물류기업, AI 및 바이오 연료를 활용한 선도적 프로젝트 시범 운영 중

인공지능(AI)을 사용한 배송 지연 감지, 물류 및 재고 관리의 디지털화 및 대체 운송 경로 결정 등도 주목을 받고 있다. 2022년 9월 말 DB 쉥커는 인공지능과 빅데이터로 강화된 ‘글로벌 공급망’ 온라인 플랫폼을 선보인 바 있는데, 이 플랫폼에는 모든 컨테이너 선박에 대한 정확한 소비 및 배출 데이터가 저장돼 있다. 해당 사의 마인케(Thorsten Meincke) 이사는 화물선 중 하나를 클릭해 “고객을 위해 세부 항목 수준까지 확인할 수 있다”라고 설명한다.

DB 쉥커 IT 이사 쾨넨(Christa Koenen)은 “효율이 7~10% 향상됐다”라고 평가하고 인공지능을 사용하면 훨씬 더 많은 CO₂ 절감 효과를 얻을 수 있다고 강조한다. 쾨넨은 이제 40개의 독일 허브를 서로 연결하는 네트워크 구축 계획을 갖고 있으며, 이는 더 나아가 CO₂ 감소에 직접적으로 도움이 된다고 한다. 컴퓨터가 AI를 이용해 최적의 적재 공간을 계산하면 절감 효과가 있기 때문으로, 몇 년 전 이러한 AI 도구를 테스트했을 때 결과는 달랐으나 그 사이 기술 진화로 효과가 가시화되고 있다고 한다.

이와 더불어 해당 회사는 고객이 바이오연료를 구매하도록 설득하려고 노력하고 있다. 마인케 이사는 기후 중립 연료를 사용하면 다른 방법을 사용하지 않고도 CO₂ 배출량을 감축할 수 있다고 확신한다. 루프트한자 카고(Lufthansa Cargo)와 함께 이 화물 운송업체는 몇 달 동안 상하이로 정기적인 화물 항공편을 제공하고 있으며 사용하는 등유(Kerosene)는 거의 100% 식용유 폐유를 사용한 것이라고 한다. 현재 컨테이너 화물선에도 최초로 바이오연료가 보급되고 있으며, 마인케는 “이를 통해 해상 화물의 5~10%를 운송할 수 있다”라고 밝혔다. 한편, 아시아에서 유럽까지 컨테이너당 약 500유로 더 많은 비용이 소요된다고 한다.

이외에도 기후 보호와 관련해 고객에게 실질적인 이점을 제공하기 위한 운송기업 및 창고 운영자의 노력도 과히 주목할 만하다. 퀴네앤드나겔(Kuehne + Nagel)은 데이터 장갑(손에 끼고 사용하는 컴퓨터용 멀티미디어 입력 장치), VR안경 및 기타 특수 장치가 설치된 네덜란드 위트레흐트(Utrecht)의 테스트 랩에서 세계 지도가 표시된 거대한 화면을 활용 중이다. 이는 ‘씨익스플로러(Seaexplorer)’로 불리는 해상 운송 서비스를 위한 지능형 플랫폼으로 해상 운송서비스를 통한 표준 정보와 경로를 정교한 비교 데이터와 결합해 비즈니스 요구에 가장 적합한 옵션을 선택하는데 도움을 주는 혁신적인 플랫폼이다. 실시간으로 선박 트래킹(추적)과 결합된 확장된 경로 탐색 알고리즘은 사실 기반 의사 결정에 대한 모든 필수 정보를 제공한다. 화면에는 컨테이너 선박이 수백 개의 점으로 표시되며, 클릭을 하게 되면 각 컨테이너 화물의 속도뿐만 아니라 정확한 CO₂ 소비량을 관찰할 수 있다고 한다. 이를 통해 계획을 단순화하고 지속 가능성을 제고하며, 고객에 대한 신뢰도를 높이는 등 프로그램을 최적화할 수 있다. 한 관계자는 “이를 통해 각 고객은 CO₂ 감소가 그들에게 얼마나 가치가 있는지 스스로 결정할 수 있다”라고 전한다.

<Kuehne + Nagel의 지능형 혁신 플랫폼 ‘Seaexplorer’>

[자료: Kuehne + Nagel]

차량의 효율적 설계와 함께 연료 절감법도 주목

한편, 일부 기업은 가장 오염이 심한* 운송 수단인 트럭을 이용한 도로 운송을 연구하고 있다.

    주*: 한델스블라트에 따르면, 트럭은 t 킬로미터당 111g의 CO₂를 배출하며, 이는 내륙 수운보다 4배, 철도 화물보다 7배 더 많은 온실가스 배출량이라고 한다.

2022년 9월 하노버에서 열린 IAA 상용차 전시회에서 트럭 공급업체인 카르고불(Schmitz Cargobull)은 CO₂ 감축과 더불어 도로에서 연료를 효율적으로 절약할 수 있는 방법을 소개한 바 있다. 해당 회사는 이러한 목적을 위해 설계된 세미 트레일러를 개발했는데, 지붕 구조는 공기 역학적 눈물 방울 모양을 하고 있으며 파워커튼(Powercurtain)으로 제조돼 몇 가지 간단한 작동을 통해 후면 부분에서 높이를 낮출 수 있다고 한다. 또한 해당 회사의 트레일러는 주로 제동 에너지를 회수해 리어 액슬을 통해 냉각 장치용 전기를 얻는다고 하며, 디젤 소비를 거의 1/4로 줄일 수 있다고 한다. 이를 통해 연간 12만 ㎞ 주행 기준 차량당 2.21t의 CO₂를 감축 효과와 더불어 974.40유로의 연료 감축 효과를 추산하고 있다.

<카르고불(Schmitz Cargobull)의 세미 트레일러 ‘에코플렉스(EcoFLEX)’>

[자료: Schmitz Cargobull]

해운 산업, 녹색 금융을 활용한 친환경 투자 청신호

이와 같이 전 세계적으로 운영되는 물류 및 유관 기업 중 일부는 CO₂ 배출량을 줄이기 위한 다양한 시도를 감행하며 주목을 끌고 있다. 한편으로는 지구 온난화에 대한 우려, 다른 한편으로는 상업적인 이유 때문인데 EU의 의지에 따라 택소노미를 준수할 경우 저렴한 대출의 혜택이 주어지기 때문이기도 하다. 즉, 택소노미 준수는 자금 지원에 도움이 된다. 예를 들어 택소노미 준수 여부를 증명할 수 있으면 녹색 투자 펀드의 저렴한 자금을 기대할 수 있다고 한다. 베를린에 있는 경영 및 기술 학교(ESMT)의 올손(Per Olsson) 교수는 “25% 절감은 확실히 가능하다”라고 예상한다. PwC 전문가인 맥클레런(Angela McClellan)은 “녹색 금융은 여전히 전체 시장의 3%에 불과하나 현재 빠른 속도로 성장하고 있다”라고 전한다.

이미 2021년 함부르크 해운기업 하파그로이드(Hapag-Lloyd)는 친환경 구동장치를 탑재한 초대형 컨테이너선 6척을 발주한 바 있다. 해당 회사는 런던의 대출시장협회(Loan Market Association)가 설정한 ‘녹색 대출 원칙’에 따라 자금조달이 완료됐다고 밝혔다. Hapag-Lloyd는 4억1700만 달러의 저렴함 신디케이트론(협조 융자)과 추가로 4억7200만 달러의 유리한 조건의 리스 계약 확약을 받았다. 이는 DHL이 세계 최초로 주문한 이스라엘 전기 항공기 에비애이션앨리스(Eviation Alice)*에도 동일하게 적용될 수 있다고 한다. DHL CFO 크라이스(Melanie Kreis)는 한델스블라트에 “이를 통해 친환경 투자를 받을 수 있기를 바란다”라고 밝힌 바 있다.

    주*: 지난 2022년 9월 말 성공적인 첫 비행을 완료한 뒤 12대의 전기항공기를 주문했으며, 이는 2024년 인도될 예정이다.

국내기업, 저탄소 제품 및 솔루션 시장 성장 대비 필요

탄소 중립을 향한 전방위 산업에서의 노력이 가시화되면서 독일에서는 특히 온실가스 배출량이 많은 차량 운송 및 물류 분야에서도 다양한 시도가 이뤄지고 있는 것으로 보인다. 여기서는 차세대 성장분야로 여겨지는 3D 프린터나 AI, 클라우드, 빅데이터 등을 통한 디지털 혁신을 위시해 바이오 연료, 효율적인 차량 설계를 통한 탄소 및 연료 절감, 녹색 금융 활용 등 다양한 해법이 주목을 받고 있다. 더 나아가, 이른 바 저탄소 시대를 맞이하며 고객 의식도 함께 성장하면서 이에 대한 소비자 요구 역시 확대 추세에 있으므로 이러한 기업의 노력은 더욱 탄력을 받을 것으로 예상된다.

    주*: 2022년 10월 말 베를린에서 열린 독일 물류 회의에서 브레멘 항만 운영자 BLG의 지속 가능성 책임자인 봉벤트르(Yvonne Bonventre)는 “많은 고객이 정확한 CO₂ 소비량을 보내 달라고 요청한다”라고 밝혔다.

탄소 배출 감축을 위한 다양한 해법이 활용되고 있는 물류 및 유관 분야 기업의 사례는 우리 기업에도 선행 모델로 시사하는 바가 크다. 국내에서도 탄소 절감을 위한 다양한 기술 개발이 이어지고 있고 새로운 해법이 주목을 끌고 있는 상황에서 독일에서는 탄소 저감 기술 및 저탄소 제품 시장이 서서히 본궤도에 오른 것으로 보인다. 전방위적 탄소 절감 노력 속에 특히 차세대 신기술이 이미 자리를 잡아 나가고 있는 것으로 보인다.

현재 물류 산업 분야 내 적극 활용되고 있는 차세대 신기술과 관련해 지난 2021년 한국 C사가 독일 M사와 약 1000대의 치과용 3D 프린터 수출 계약을 체결했다는 반가운 소식이 있었으나 이러한 혁신 제품의 수출에는 아직 여러 애로가 큰 것이 현실이다. 현재 3D 프린터의 경우 완제품 수출과 더불어 일부 부품 수출도 진행 중인 것으로 파악되는데 국내 기업으로부터 3D 프린터 기계 부품을 납품 받고 있는 한 독일 3D 프린터 분야 기업 E사 담당자는 3D 프린팅은 혁신과 변화를 거듭하고 있는 분야로 향후 시장을 낙관하고 있지만 새로운 혁신 분야인 만큼 공급받는 기계 부품의 경우, 수 차례에 걸친 내부 테스트를 통과해야 납품이 가능해 기술 장벽이 높은 편이라고 밝히고 있다.

날로 활용도가 증가할 것으로 기대되는 차세대 기술 제품이 탄소 감축을 위한 솔루션으로 주목을 받고 있는 가운데, 동 분야에서의 성장 수요가 다양한 저탄소 제품 및 솔루션 시장을 공략할 수 있는 기회 요인으로 작용할 것으로 예상되며, 무엇보다 선도적인 기술 연구 개발 및 상용화를 통한 적극적인 판로 개척이 기대된다.

자료: 독일정부, Handelsblatt, 독일연방화물운송및물류협회(DSLV), 독일상공회의소(DIHK), 주요 기업 사이트, Logistik Heute, 관계자 인터뷰 및 KOTRA 프랑크푸르트 무역관 자료 종합