2027년 1900억 리터 '수요'...높은 생산비용·원료 확보 등 '제약'
[위클리서울=박영신 기자] 2050년 탄소중립 목표 달성과 글로벌 환경규제 강화에 대응하기 위해 석유기반의 연료 비중이 높은 수송용 부문에서 바이오연료의 역할과 중요성이 확대되고 있지만 일부 기술을 제외하고는 대부분 기술이 아직 초기단계인 가운데 바이오연료 산업 활성화가 시급하다는 지적이 제기됐다.
화석연료와 바이오연료는 그 기원이 모두 바이오매스(biomass)2)에 있다는 점은 동일하지만 화석연료가 오랜 기간에 걸친 탄화작용에 의해 생성된 데 반해 바이오연료는 생성 및 소비 과정의 탄소사이클이 균형을 이루고 있다는 점에서 탄소중립적 에너지로 취급된다.
IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)도 바이오매스에서 기인한 이산화탄소는 광합성 작용에 의해 재순환(탄소순환)되기 때문에 대기 중의 이산화탄소 농도 증가에 영향을 미치지 않는다는 논리로 바이오연료를 탄소중립 연료로 인정한 바 있다.
바이오연료는 최종 제품의 상태에 따라 크게 고체, 액체, 기체로 구분되고 이중 액체와 기체 상태의 연료를 수송용 연료로 사용이 가능하다.
액체 연료는 사탕수수 등을 발효하여 제조하는 바이오에탄올과 식물성 기름·동물성 지방과 메탄올을 에스테르로 교환·반응시켜 제조하는 바이오디젤 등이 대표적이며 자동차용 연료(휘발유, 경유) 등에 혼합하여 사용이 가능하다.
기체 연료는 유기성 바이오매스, 폐기물 등을 다양한 혐기성 미생물에 의해 분해해 메탄과 이산화탄소로 전환하는 ‘혐기성 소화 과정’을 통해 제조하며, 바이오메탄으로 사용하거나 바이오수소 전환 원료로 사용할 수 있다.
지난해 세계 바이오연료 수요는 미국, 유럽, 브라질 등을 중심으로 증가해 전년대비 6%인 91억 리터(9100 MLPY9)) 증가한 약 1600억 리터 수준이며 바이오연료 유형별 수요는 재생디젤, 바이오에탄올, 바이오디젤 순으로 증가했다. 또 2022-2027년간 세계 바이오연료 수요는 350억 리터(3만5000 MLPY) 또는 20% 증가해 2027년 1900억 리터 수준에 달할 것으로 전망된다.
한국수출입은행 해외경제연구소는 “바이오연료는 특히 대형 트럭, 선박, 항공 등 현재 화석연료가 지배하고 있지만 탄소감축이 어려운 수송 부문의 탈탄소화에 핵심적인 역할을 할 것으로 기대된다”고 강조했다.
연구소는 “그러나 일부 기술을 제외하고는 대부분 기술이 아직 초기단계”라며 “일부 상용화된 기술과 제품도 높은 생산비용과 원료 확보 등이 제약요인으로 작용하는 것으로 보인다”고 지적했다.
연구소는 “바이오디젤, 재생디젤, 바이오항공유의 생산 증가세가 현재와 같이 지속될 경우 2022~2027년 바이오연료 생산을 위한 원료부족에 대한 우려도 제기되고 있다”며 “연료가격 상승에 따른 성장 속도 둔화 우려도 존재한다”고 지적하기도 했다.
실제로 세계 최초로 상용화된 셀룰로오스계 바이오에탄올 생산설비는 2013년 10월 엠엔지그룹(M&G Group)과 산업용 효소 생산업체인 Novozymes가 이탈리아에 설립한 Beta Renewables(연간 2000만 갤런 규모)로서 수년간 운전됐으나 원료 수급 불안과 경제성 부족 등의 문제로 2017년 가동 중단된 바 있다.
또 바이오디젤의 원료인 식물성 기름 또는 동물성 지방의 공급량이 화석연료 기반의 디젤을 대체하기에는 매우 부족하기 때문에 일부 환경 단체는 바이오디젤의 원료인 식물성 기름을 생산하기 위한 광범위한 재배가 과도한 비료, 농약 사용으로 이어질 수 있다고 비판받고 있기도 하다.
아울러 연구소는 “한국 바이오연료 시장은 최근 성장세에 있으나, 세계 시장 중 약 1% 수준의 낮은 비중”이라며 “2011년 그린에너지 전략로드맵의 일환으로 바이오연료 로드맵을 수립하고, 생산 기술 연구개발을 진행 중이나 미국, 유럽 등 선진기술 대비 기술수준이 낮다”고 짚었다.
이어 “세계 온실가스 감축의 주요수단으로서 장점과 성장 잠재력이 매우 큰 것으로 평가되고 있는 바이오연료 산업은 아직 경제성 등이 낮아 시장에서 자연스럽게 형성된 산업이 아니라 지원 등을 통한 정책이 주도하는 산업”이라고 지적했다.
연구소는 “한국 수송용 바이오연료 시장은 현재 바이오디젤에 국한되어 있고, 그 규모 또한 협소하다”며 “향후 시장 확대를 위한 기술 개발 등 정책적 지원을 한층 강화할 필요가 있다”고 강조했다.
이어 "기술력 개발과 함께 바이오연료 상용화를 위한 시범 프로젝트 활성화, 제반 인프라 구축 등 전반적인 바이오연료 산업 생태계 조성기반 마련을 위한 투자 확대가 필요하다"고 짚었다.
아울러 연구소는 “전세계적으로 바이오연료 시장 확대에 있어 원료 조달이 중요한 제약요인으로 작용할 가능성이 제기되고 있어 원료 확보 경쟁 심화에 대비할 필요가 있다”며 “한국 바이오연료 산업의 원료 국산화율이 현재 약 30%대 수준으로 매우 낮은 상황으로 국내외 원료 공급망 구축의 필요성이 더욱 높다”고도 덧붙였다.