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2000년대 들어 유가 상승세가 이어지면서 기존의 수송용 연료를 대체할 수 있는 바이오연료에 관심이 집중되고 있다. 하지만 바이오연료 생산이 급격히 증가하면서 최근 예상치 못한 여러가지 문제점들이 나타나고 있다. 본고에서는 바이오연료의 개발 및 이용과 관련한 최근 이슈들을 살펴보고 이러한 이슈들을 해결하기 위한 선진국들의 바이오연료 정책의 동향과 향후 전개 방향을 살펴보았다.
그 결과 주요 선진국들은 곡물이 아닌 미(未)이용 자원을 비롯한 차세대 친환경 원료의 활용에 집중하고 있으며, 이에 더해 원료 수송부터 최종제품 유통까지 전체 과정을 고려한 정책을 펴고 있음을 알 수 있었다. 한편 국내의 바이오연료 정책은 보급에 치중되어 있고 기술 수준이 선진국에 비해 낮은 수준으로 나타났다. 국내의 에너지 소비 양상을 볼 때 바이오연료의 파급 효과가 작지 않으며, 차세대 원료를 바탕으로 한 바이오연료 시장의 잠재력이 매우 크다는 점을 감안할 때 보다 적극적인 바이오연료 정책이 필요하다.
< 목 차 >
Ⅰ. 바이오연료란?
Ⅱ. 바이오연료와 관련한 최근의 이슈들
Ⅲ. 해외 바이오연료 시장 현황과 정책 동향
Ⅳ. 국내 바이오연료 시장 현황과 정책 방향
Ⅰ. 바이오연료란?
바이오연료란 ‘바이오 매스’, 즉 광합성을 하는 식물체 등 유기물에서 생성되는 연료를 말한다. 변환 시스템에 따라 유지 작물을 추출·에스테르화하여 생산하는 바이오디젤과 전분작물을 당화·알코올발효하여 생산하는 바이오에탄올로 구분된다. 바이오에탄올과 바이오디젤은 주로 수송용 연료로 많이 이용되기 때문에 수송용 대체연료라고 할 수 있다.
바이오연료의 장점은 크게 세 가지로 압축된다. 첫째, 주유 시설, 연료시스템 등에 최소의 변화만을 가해도 이용할 수 있어 화석연료를 쉽게 대체할 수 있다. 둘째, 기후변화의 주범인 온실가스 배출량이 화석연료에 비해 적고 각종 대기 오염 물질 배출량도 적어 환경친화적이다. 셋째, 한 번 사용하면 재생 불가능한 화석연료와 달리 바이오연료는 사용 후 배출된 이산화탄소를 곡물이 흡수하고 그 곡물을 재사용할 수 있으므로 자원 고갈의 문제가 없다. 또한 바이오연료를 사용하는 대부분의 국가들이 자국에서 생산되는 원료 위주로 생산하기 때문에 각국 입장에서 보면 에너지 안보라는 목적도 달성할 수 있다. 하지만 자원이 산재되어 있어 수송이나 수집이 불편하고 비용이 많이 들기 때문에 생산 원가가 비싸다는 단점이 있다.
바이오연료 생산에 주로 이용되는 원료를 살펴보면, 바이오에탄올의 경우 당(糖) 또는 당으로부터 전환할 수 있는 녹말이나 섬유소를 포함한 원료로부터 생산된다. 유럽은 사탕무, 밀, 보리 등을, 미국은 옥수수를, 브라질을 포함한 열대 지역 국가들은 사탕수수를 원료로 많이 사용한다. 반면 바이오디젤은 주로 유채(전체의 83%)가 원료로 이용되며 이밖에 해바라기(13%), 대두(2%), 야자(1%), 폐식용유(1%) 등과 어류나 동물성 유지가 사용되기도 한다.
Ⅱ. 바이오연료와 관련한 최근의 이슈들
유가의 고공행진과 선진국들을 중심으로 한 온실가스 감축 노력 등에 힘입어 2000년대 들어 바이오연료 생산이 급증하였다. 세계에너지기구에 따르면 2000~2005년 바이오에탄올 생산량은 연평균 19% 증가하여 2005년 1,707만 TOE에 이르며, 바이오디젤 생산은 같은 기간 연평균 60%씩 증가하여 2005년 291만 TOE에 달한다. 그런데 생산량이 빠르게 늘어나면서 여러가지 예상치 못했던 우려와 부작용도 확대되고 있다. 바이오연료와 관련하여 최근 제기되고 있는 논란에 대해 살펴보자.
원료 확보 문제
첫째, 바이오연료 사용이 폭발적으로 증가하고 있는데 과연 원료를 어느 정도까지 확보할 수 있겠느냐는 점이다. 바이오에탄올의 생산 증가는 원료인 옥수수에 대한 수요를 증가시켜 옥수수 가격이 거의 2배 가까이 치솟는 결과를 초래했다. 뿐만 아니라 옥수수를 사료로 하는 가축의 육류와 계란, 유제품 등의 가격도 덩달아 급등하고 있다. 지금까지 대두를 재배하던 밭이 옥수수용으로 바뀌면서 대두 생산량이 감소해 대두 가격이 상승하는 등 다른 농작물들에까지 파장이 확산되고 있다. 바이오에탄올 생산 경쟁은 개발도상국 빈곤층의 생존을 위협하게 될 것이라는 비난도 들끓고 있다. 이렇듯 바이오에탄올 시장의 급속한 성장은 전반적인 농작물 가격에 영향을 미치고 연료를 위해 식료를 포기하게 되는 등의 문제를 초래하고 있다. 이러한 문제점들은 결국 원료 확보를 제약하는 요인으로 작용할 것으로 예상된다.
온실가스 저감의 실효성 문제
둘째, 바이오연료의 급속한 성장으로 인해 오히려 삼림 파괴가 가속화되는 등 환경에 악영향을 미치고 있으며, 일부 바이오연료는 화석연료보다 온실가스 저감 효과가 크지 않다는 점이다.
화석연료의 경우 지하에 있는 석유를 채굴하여 연소시키면 이산화탄소가 방출되어 대기 중 이산화탄소의 농도가 점점 높아지게 된다. 이렇게 배출된 이산화탄소로 인해 기상이변이나 해수면 상승 등 여러가지 환경 문제가 유발되고 있다. 그러나 식물을 원료로 하는 바이오연료의 경우 연소시킬 때 방출되는 이산화탄소는 원래부터 대기 중에 있던 것을 식물이 광합성을 통해 흡수한 것이다. 따라서 이것이 대기 중으로 돌아와도 이산화탄소 농도는 높아지지 않는 셈이며, 교토의정서에서도 바이오연료 연소 시 방출되는 이산화탄소를 이산화탄소 배출량에 산입하지 않는다. 이를 ‘탄소 중립적 (carbon neutral)’이라고 한다.
그러나 최근 많은 연구자들은 곡물 재배 과정 또는 수송과정 등에서 이용되는 화석연료에 의한 이산화탄소 발생량을 감안할 때, 과연 바이오연료가 화석연료에 비해 온실가스 배출량이 적은지에 대해 의문을 제기하고 있다. 현실적으로 곡물에 비해 온실가스 흡수량이 월등히 많은 삼림을 개간해서 작물을 재배하는 경우가 많은 점을 감안한다면 바이오연료의 온실가스 저감 효과가 확실하다고 장담할 수 없을 것이다.
근래 들어 여러 학자들이 이러한 온실가스 배출 효과를 정확히 측정하기 위해 라이프 사이클 분석(LCA)를 활용하고 있다. LCA는 <그림 1>에서와 같이 곡물 재배부터 바이오연료의 제조 및 시장 운송에 이르는 전 범위에 걸쳐 소모되는 모든 에너지량 또는 온실가스 배출량을 측정하는 방식으로 이루어진다. 이렇게 구한 총 에너지와 바이오연료가 배출하는 에너지를 비교하면 에너지 효율(바이오연료가 배출하는 에너지량 - 바이오연료 생산 과정에서 소비된 에너지량)을 계산할 수 있다. 또한 화석연료와 동일한 양의 에너지를 발생시키기 위해 배출되는 온실가스량을 구해서 궁극적으로 화석연료에 대비한 온실가스 배출 감소량을 계산할 수 있다.
그러나 재배 작물이 무엇인지, 재배 지역으로 어디를 선정하였는지, 또한 같은 지역이라도 토양 조건이 어떠한지, 그리고 재배기간의 날씨 등 수확량을 좌우하는 많은 조건들을 어떻게 반영하였는지 등에 따라 결과는 달라질 수밖에 없다. 왜냐하면 앞에서 말한 조건들이 다르다면 재배할 때 사용하는 비료의 양이 달라지고, 그에 따라 결국 소비하는 에너지 총량이 달라지기 때문이다. 최근 MIT에서 발표한 보고서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 미국 내 여러 지역을 나누어 계산하고 그 밖의 여러 조건들을 감안하여 99% 및 67% 확률의 범위 안에서 바이오에탄올의 온실가스 배출량을 계산하였다. 그 결과 <그림 2>에서 보듯이 일부 지역의 바이오에탄올은 동일 에너지 배출 기준으로 온실가스 배출량이 화석연료인 가솔린보다 더 많은 경우가 있었다. 만약 산림을 개간한 경우까지 포함했다면 온실가스 배출량은 더욱 많았을 것이다.
가격 경쟁력 확보 문제
셋째, 바이오연료에 대한 정책 지원이 지속될 수 있는지, 만약 그렇지 못하다면 가격 경쟁력을 어떻게 확보할 수 있는지 등에 대한 문제이다.
서두에 언급했듯이 바이오연료의 생산비는 화석연료 생산비보다 높다. 이에 대다수 국가들에서는 바이오연료 보급을 촉진하기 위해 바이오연료가 화석연료와 비슷한 수준 또는 더 낮은 가격으로 공급될 수 있도록 각종 혜택을 부여하고 있다(<표 1> 참조). 그러나 이러한 정책이 영원히 지속될 수 없고, 지원되는 범위에도 한계가 있을 수밖에 없다. 실제로 최근 유럽 국가들은 세수 감소로 인해 혜택을 점차 줄여나가고 있는 실정이다. 2005년까지만 하더라도 전문가들은 정책적인 혜택이 줄어들더라도 고유가가 지속된다면 바이오연료의 가격 경쟁력이 확보될 것이라고 예상하였다. 그러나 현재 유가가 배럴당 100달러가 넘는 상황이 되었으나 바이오연료의 경제성은 여전히 확보되지 못하고 있다. 바이오연료의 원료인 곡물 가격 역시 폭등하였기 때문이다(<그림 3> 참조). 최근 조사에 의하면 바이오디젤의 경우 팜유 가격이 급등하여 원유 가격이 배럴당 130달러 이상이 되어야 가격 경쟁력을 확보할 수 있다고 한다. 하지만 이러한 전망도 곡물 가격 상승 속도를 감안할 때 낙관할 수 없는 것으로 보인다.
앞에서 살펴본 이슈들은 바이오연료에 대한 그동안의 통념에 위배된다. 이에 따라 일반적 관념에 기반해 있는 바이오연료에 대한 정책들도 변화가 불가피하다고 하겠다. 실제 여러 선진국들에서는 이러한 상황을 감안하여 기존 정책을 수정하거나 새로운 정책을 수립하고 있다. 이하에서는 미국, 일본, EU를 중심으로 현재의 바이오연료 시장 상황과 정책 방향을 알아봄으로써 국내 바이오연료 정책에 대한 시사점을 얻고자 한다.
Ⅲ. 해외 바이오연료 시장 현황과 정책 동향
(1) 미국
미국의 바이오연료 시장을 보면 바이오에탄올이 압도적으로 많은 것을 알 수 있다. 이는 가솔린 위주의 수송용 연료 정책에 기인한 것이라고 할 수 있다. 현재 바이오에탄올 시장은 미국이 세계 전체 생산량의 35.2%(185억 리터), 브라질이 34.9%(178억 리터)을 차지하면서 양국이 전세계 에탄올 시장의 70.1%를 점유하고 있다. 2000년까지만 하더라도 브라질이 에탄올 산업을 주도해왔으나, 최근 들어 미국의 에탄올 생산이 급증하고 있다. 그 원인은 두 가지로 분석되고 있다. 우선, 2012년까지 바이오연료를 연간 75억 갤론(284억 리터) 사용하겠다는 정부 정책 (Energy Independence and Security Act of 2005)이다. 또한 공해 물질 저감을 위해 가솔린에 섞던 MTBE(화석 휘발유 첨가제)가 지하수 오염 문제를 유발하자 2006년부터 MTBE 대신 에탄올을 사용하게 된 것도 물량 급증의 원인으로 지적된다.
2007년 말 발표된 정부 정책을 보면 ‘재생 가능 연료의 기준’을 수정하고 이와 관련된 조항을 추가로 제정하였다. 수정 내지 추가된 내용을 보면 바이오연료에 대한 보다 정밀하고 신중한 접근이 눈에 띈다. 주요 내용을 요약하면 다음과 같다.
우선, 2022년까지 360억 갤론(1,362억 리터)의 바이오연료를 소비한다는 목표를 설정하였고 그 중 210억 갤론 (795억 리터)은 ‘개량 바이오연료(advanced biofuel)’, 즉 기존 옥수수 기반 에탄올 이외의 바이오연료로 채워 나간다는 계획이다. 특히 셀룰로오스계 물질로부터 생산된 바이오연료가 2022년까지 약 160억 갤런 (605억 리터)으로 상당한 부분을 차지하게 될 계획이다(<그림 4> 참조).
이번 정책에서 강조된 셀룰로오스계 바이오에탄올은 기존 옥수수 기반 에탄올의 단점을 보완할 수 있는 차세대 바이오에탄올이라 할 수 있다(<박스 기사> 참조). 그러나 생산 비용이 많이 들고 수집이 어려운데다 수집을 위한 인프라스트럭처가 필요하다는 단점이 있다. 미국 정부는 이러한 점을 감안해서 종합적인 로드맵을 동시에 구축·운영할 계획이다. 그 내용을 살펴보면 <그림 5>에서 볼 수 있듯이 원료 재배, 원료 수송, 바이오연료 생산, 바이오연료 수송까지 모든 과정을 감안하여 3단계로 나누었으며 각 분야별 목표를 별도 설정하여 운영할 계획이다. 또한 각 단계에 대해 셀룰로오스계 에탄올의 가격 목표를 설정하여 2012년까지는 옥수수 기반 에탄올과 겨룰 수 있는 가격 경쟁력을 갖출 수 있도록 하고 있다(<그림 6> 참조). 이러한 계획들의 가장 기본이 되는 기술 개발을 위해 현재 미국 정부는 적극적인 지원을 펼치고 있다. 자국 원료를 기반으로 생산된 재생 가능 연료를 통해 석유 일변도의 에너지 소비 패턴을 바꾸겠다는 의지를 적극 반영한 것이라 할 수 있다.
다음으로, LCA를 사용하여 화석연료 대비 바이오연료의 온실가스 배출 허용량 규정을 강화하였다. 이 경우 산림에서 경작지로 전환되는 등 토지 이용 변화로 인한 간접적인 온실가스 배출량도 포함해서 계산할 예정이다. 구체적으로 보면 기존 옥수수 기반 에탄올의 경우 화석연료인 가솔린의 온실가스 배출량보다 20% 이상 저감(바이오에탄올의 온실가스 배출량은 가솔린의 80% 이하)해야 하며 개량 바이오연료는 가솔린의 50% 이상 저감해야 한다.
앞에서 논의했던 MIT보고서에서 보았듯이 라이프 사이클분석을 토대로 옥수수를 원료로 한 생산 방법의 온실가스 배출량을 계산하면 미국 내 일부 지역에서 생산 에너지보다 소비 에너지가 더 많은 경우가 있었다. 더욱이 온실가스도 더 많이 배출하는 경우도 있었다. 이번 정책은 이런 문제점을 개선하겠다는 것이며, 궁극적으로 최근 에너지 효율을 고려하지 않고 우후죽순으로 생겨나고 있는 미국 에탄올 생산시설을 조절하려는 목적이 있는 것으로 보인다.
(2) 일본
일본의 바이오연료 보급 상황을 보면, 바이오에탄올은 3%, 바이오디젤은 5%를 섞은 휘발유를 이용할 수 있도록 규정하고 있지만, 일부 지역에서만 시행하고 있을 뿐 아직 활성화되고 있지 않다. 이는 일본의 바이오연료 정책이 무조건적인 바이오연료 보급보다는 자원 순환형 사회 구축의 한가지 방안으로 추진되고 있음을 의미한다. 일본의 경우 수입 곡물 기반의 바이오연료보다는 우선적으로 자체 조달이 가능한 미이용 자원과 폐기물의 활용을 늘리는 데 정책의 초점이 맞춰지고 있다. 2002년 12월 발표된 ‘일본 바이오매스 전략’을 보면 이러한 목적과 달성 방안들이 기술되어 있다. 기본 목적은 ① 지구 온난화 방지 ② 순환형 사회 형성 ③ 경쟁력 있는 신규 전략 산업 육성 ④ 농림어업 활성화 등이며 이 네 가지 목적을 달성하기 위한 정책은 크게 3가지로 나눠볼 수 있다. 우선, 미이용 원료나 폐기물을 원료로 하는 바이오연료 생산 기술 개발을 통해 관련 산업을 육성하는 것이다. 둘째는 이렇게 개발된 기술을 바탕으로 각 지역사회에서 발생하는 원료(주로 미이용 자원 내지 폐기물) 위주로 생산된 바이오연료를 각 지역사회에서 다시 쓸 수 있도록 하는 순환형 사회를 형성하는 것이다. 마지막으로 유전자 변형을 통해 곡물 재배를 증대시키고 이를 원료로 바이오연료를 생산하는 것이다.
구체적인 계획을 보면 <그림 7>에서 볼 수 있듯이 2010년까지 폐기물은 80% 이상, 미이용 원료는 25% 이상으로 올릴 계획이다. 현재에도 여러 종류의 폐기물과 미이용 자원들이 활용되고 있다. 전체 폐기물의 이용률이 이미 72%에 달하고, 미이용 자원의 이용률은 22%에 이른다. 또한 일본 농림수산성은 이러한 목표를 달성하는데 가장 기본이 되는 셀룰로오스계 에탄올 생산 기술 개발과 유전공학 기술 개발을 위해 2007년 예산 21억엔을 확보해 운영중이다.
2025년까지 일본의 로드맵을 보면 일본에서 생산되는 바이오매스 중 구체적으로 어떤 자원을 이용할지 그리고 어떤 실행 단계를 거칠 것인지에 대한 내용이 나와 있다(<그림 8> 참조). 미이용 자원 중에선 볏짚, 폐기물은 목재 폐기물 위주로 개발할 예정이다. 각 자원에 대해 궁극적으로 생산 비용을 리터당 100엔 미만으로 낮출 것을 목표로 하고 있다. 특히 벼를 이용한 셀룰로오스계 에탄올 주력하고 있다. 이는 일본에서는 작물 가운데서는 벼가 가장 많이 재배되고 있으며, 현재 70만 ha이상인 휴경 논을 경작할 경우 대량의 에탄올 원료를 생산할 수 있기 때문이다. 실제 일본 정부는 벼의 바이오에탄올 생산을 위한 ‘INEINE Nippon’프로젝트를 가동하는 등 적극적인 자세를 취하고 있다.
일본 바이오연료 정책의 또다른 특징은 전국을 지역 단위로 나눠 각 지역에서 바이오 매스 수집에서부터 바이오연료 생산, 사용에 이르기까지 모든 단계가 유기적으로 이루어지도록 한다는 점이다. 이러한 곳을 ‘바이오매스 타운(biomass town)’ 이라고 부르는데, 이렇게 추진하는 것은 바이오연료 원료의 수집과 수송이 용이하고 또한 각 지역 사정에 맞는 자원을 개발하여 사용할 수 있다는 장점이 있기 때문이다. 2010년까지 약 500개의 타운을 건설할 계획이며, 현재 10개 지역에서 이러한 사업을 시범적으로 실시하고 있다(<그림 9> 참조). 또한 바이오매스 타운의 일관되고 원활한 운영을 위해 원료 생산자, 농업 단체, 에탄올 제조 기업, 연료 사업자 등 전체 이해관계자들로 구성된 협의회를 운영할 예정이다.
(3) EU
EU는 바이오디젤을 가장 많이 생산하는 지역(전세계 생산의 70%이상, 2006년 기준)으로, 바이오연료 시장이 바이오에탄올보다는 바이오디젤 위주로 형성되어 있다. 2002년에 12억 리터의 바이오디젤을 생산하였고 2006년 5배에 달하는 56억 리터의 바이오디젤을 생산하는 등 급속한 증가세를 보이고 있다. 바이오디젤 위주로 발전한 이유는 가솔린에 대한 무거운 세금 부과와 디젤 엔진의 연비 효율 향상 등으로 인해 이 지역 운전자들이 디젤 차량을 선호하기 때문이다. 그러나 이러한 급속한 성장에도 불구하고 EU가 정해놓은 목표는 아직 달성하지 못하고 있다. EU는 2005년까지 전체 수송용 연료의 2%를 바이오연료로 대체할 계획을 세웠으며, 대체 비율을 2010년 5.75%, 2020년까지 10%까지 제고하는 것을 목표로 삼고 있다.
그러나 2005년 목표치를 달성한 국가는 독일(3.8%)과 스웨덴(2.2%)뿐이며, 유럽 전체적으로는 1% 수준에 그치고 있다. 이렇게 유럽 지역의 바이오디젤 보급 수준이 낮은 것은 무엇보다 생산 지역에 한계가 있기 때문이다. 유럽 지역 바이오디젤의 주요 원료인 유채를 예로 들면, 현재 유럽에서 재배되고 있는 유채의 60%가 바이오디젤 생산에 이용되고 있지만, 이는 유럽 총 디젤 수요 물량의 1.7%에 불과한 수준이다. 유럽의 모든 유채 재배 물량을 바이오디젤에 사용한다고 하더라도 유럽 전체의 디젤 수요의 2.5%를 대체할 수 있을 뿐이다. 물론 재배 기술의 발전으로 바이오디젤 생산량이 예상보다 늘어날 수도 있겠지만 현재 EU에서 계획하고 있는 대체 목표, 즉 2010년까지 5.75%, 2020년까지 10% 수준을 달성하기 위해서는 타 지역에서 바이오디젤을 수입하든지 아니면 다른 원료를 이용하여 생산하는 방법을 강구해야 한다. 타 지역에서 바이오디젤을 수입하는 대안은 EU의 바이오연료 정책의 목적이 ‘환경 보호 및 에너지안보 강화’임을 감안한다면 채택하기가 쉽지 않을 것으로 예상된다.
유럽 지역의 바이오디젤 보급이 부진한 또다른 원인으로 원료 가격 상승에 따른 생산 원가 상승을 들 수가 있다. 현재 바이오디젤의 생산 원가 중 원료의 비중이 80%를 넘고 있는데 최근 바이오디젤 원료 작물의 가격 폭등으로 인해 기존의 화석연료 디젤과 겨룰만한 가격 경쟁력을 갖기 위해서는 더 많은 세금 지원이 필요한 상황이다(<그림 10> 참조). 그러나 공격적인 세금 감면을 통해 바이오디젤 보급에 적극적이었던 독일 같은 국가도 지나친 세수 감소로 인해 최근 세금 감면 혜택을 줄이고 있는 상황이다. 최근에는 EU에서조차 바이오연료에 대한 농업 보조금 폐지를 회원국에 제안할 방침이라고 밝힌 바 있다. 이렇듯 원료 작물의 가격 상승으로 인한 바이오디젤의 경쟁력 약화를 막기 위해서는 정책적 지원의 강화보다는 곡물이 아닌 값싼 다른 원료의 사용을 강구하는 등의 펀더멘털 차원의 해법을 찾는 것이 더욱 필요하다고 하겠다.
최근에 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법의 하나로 BTL(Biomass-to-Liquids) 생산기술에 대한 관심이 급증하는 추세이다. BTL이란 셀룰로오스계 에탄올 생산 방법에 사용되는 셀룰로오스나 반(半)셀룰로오스 원료를 사용하면서 셀룰로오스 에탄올 생산공정과 다른 공정을 통해 합성가스를 만드는 과정이다. 그리고, 이때 만들어진 합성가스는 GTL, CTL에서 사용하는 공정인 Fischer-Tropsch 공정 방법을 통해 최종적으로 합성디젤로 전환된다. 현재 이러한 방법은 기술적인 부분에서 아직 개선해야 할 점이 많이 있지만, 기존 곡물원료가 갖고 있는 문제점을 해결하기 위한 대안으로서 많은 국가들이 기술 개발 노력을 집중하고 있다.
Ⅳ. 국내 바이오연료 시장 현황과 정책 방향
(1) 시장 및 정책 현황
국내에서 바이오디젤은 전체 디젤의 1%를 차지하고 있으며 바이오에탄올은 아직 보급이 되지 않고 있다. 2003년 말 발표된 정부의 ‘신재생 에너지 기술 개발 및 이용 보급 계획’을 보면 정부는 신재생 에너지 중 수소/연료전지, 풍력, 태양광에 집중하고, 바이오연료의 경우는 보급 위주 정책에 치중한다는 입장이다.
현재 바이오디젤의 경우 정유사의 자발적 협약 형식으로 경유에 1%를 혼합하고 있으며, 정부는 혼합 비율을 매년 0.5%씩 늘려 2012년에는 3%, 중장기적으로 5%로 끌어올릴 예정이다. 또한 바이오디젤의 가격 경쟁력을 높이기 위해 원액에 대해 면세 혜택을 주고 있지만 언제까지 면세 혜택을 줄 것인지, 그리고 언제부터 바이오연료 혼합을 강제 규정으로 전환할 것인지는 아직 결정된 바가 없다. 바이오디젤을 20% 포함한 수송용 연료도 일부 사용되고 있으나 법적으로 사용 조건 등에 제약조건이 많아 관공서 일부 차량에만 사용되고 있는 실정이다. 그리고 바이오에탄올의 경우 기존 저장 시설과 현재 운행 중인 차량에 문제가 없는지 실험 단계에 있으며 실제 사용은 2011년 이후에나 가능할 것으로 예상된다.
이렇게 바이오연료는 보급 위주의 정책을 펼치다 보니 신재생 에너지 관련 시설 지원은 중점 추진 과제인 태양광 및 풍력 산업의 위주로 진행되고 있으며 바이오연료 사업 지원 실적은 감소 추세에 있다(<표 2> 참조). 또한 바이오연료 관련 로드맵을 보면 다양한 신기술 개발 계획 (폐식용유 및 폐유지 공정 개발, 해외 자원 활용 공정 개발, 목질계 공정 개발, biorefinery 기술 개발 계획)을 갖고 있지만 바이오연료는 상용기술 항목으로 분류되어 있다. 이에 따라 추진 전략도 국제 경쟁력 확보를 위한 산업 육성보다는 바이오연료 보급과 기업의 핵심 애로 기술 개발에 초점을 맞추고 있다.
(2) 국내 정책의 나아갈 방향
우선 국내 바이오연료 정책에 대해 논의하기 전에 국내 에너지 소비행태를 알아보고 바이오연료의 파급 효과를 알아볼 필요가 있다. 이를 통해 국내 에너지 소비와 신재생 에너지 정책이 균형을 이루고 있는지 알아볼 수 있다. 결론부터 말하면 바이오연료는 국내 소비 에너지 중 비중이 높은 수송용을 대체할 수 있기 때문에 에너지 안보를 위해 적극적으로 육성할 필요가 있다.
앞에서 언급했듯이 정부에서 집중적으로 추진하고 있는 신재생 에너지는 수소/연료전지, 풍력, 태양광 등이며, 이들 중 수소/연료전지를 제외하고는 모두 발전 부문에 해당한다. 실제 국내 석유류 제품의 사용 용도를 보면 수송용이 많은 비중을 차지하고 있으며, 지속적으로 증가하는 추세이다(<그림 11> 참조). 물론 수소연료전지가 수송용 연료를 대체할 수 있겠지만, 수소연료전지 자동차가 실용화되기 전에 폭발 위험이 높은 수소 저장 문제라든지 수소 충전을 위한 인프라 건설 등 많은 시간과 투자를 요하는 문제들이 있어 쉽게 진척되기가 어려울 것으로 보인다. 그렇다면 중기적으로 수송용을 위한 신재생 에너지는 무엇이 될 수 있을까? 기존 인프라와 자동차를 사용할 수 있는 바이오연료가 수소연료전지로 넘어가기 전의 중간단계로서 어느 정도 그 역할을 할 수 있다고 본다. 물론 바이오연료, 특히 국내 원료로 생산된 바이오연료가 전체 수송용 연료의 어느 정도를 대체할 수 있는지는 의문이다. 그러나 바이오연료는 다른 신재생 에너지와 마찬가지로 기존 화석연료를 완전 대체하기보다는 보완하는 측면이 강하다는 점을 인식해야 하다. 즉 대체하는 물량이 많고 적음을 떠나 해외 석유자원 의존도를 줄여 에너지안보를 강화하고 환경을 보호한다는 신재생 에너지 정책의 기본 취지가 우선되어야 한다. 동시에 국내 에너지 소비에 미치는 파급 효과 및 세계 시장의 확대 가능성을 고려한다면 바이오연료에 대한 관심과 지원을 한층 더 강화해야 할 필요가 있다.
그럼 바이오연료 정책은 앞으로 어떤 방향으로 나아가야 할 것인가?
우선 에너지안보 차원에서 자국 내 미이용 자원이나 또는 폐기물 중에서 바이오연료의 원료로서 가장 적합한 것이 무엇인지 조사할 필요가 있다. 전국 단위의 조사뿐만 아니라 지역별 사정까지 조사한다면 일본의 예처럼 자원 순환형 사회구축을 위한 방안으로서 바이오연료를 충분히 이용할 수 있을 것이다. 그리고 이러한 원료들을 사용한 셀룰로오스계 바이오연료 생산 기술 개발 정책이 필요하다고 하겠다. 일본은 셀룰로오스계 기술 개발을 위해 2007년 21억엔의 예산을 확보해 운영하고 있으며, 미국도 15년간의 로드맵을 작성하여 각 단계별 기술 개발 목표까지 설정해 놓은 상태다. 이렇듯 선진국에서는 기술 개발 경쟁이 시작되었지만 국내 기술은 선진국보다 현저히 떨어질 뿐 아니라 앞에서 보았듯이 관련 예산 집행도 점점 줄어드는 상황이다. 미국을 포함한 세계 셀룰로오스계 바이오연료 시장의 엄청난 잠재력을 감안한다면 적극적인 기술개발 정책이 필요하다고 하겠다(<표 3> 참조).
둘째로 원료 재배부터 원료 수송, 제품 생산, 제품 수송 등에 이르는 모든 단계를 고려한 정책이 필요하다. 앞에서 언급했듯이 바이오연료 특히 셀룰로오스계 연료는 생산 지역이 전국에 산재되어 있기 때문에 원료 수집과 수송에 들어가는 막대한 비용을 절감하는 것이 생산비용 절감만큼이나 중요하다고 볼 수 있다. 미국은 원료, 전환과 관련된 기술 개발과 함께 유통 인프라 구축 및 상업화를 위한 전략을 수립하였고, 일본도 지역별 수집부터 생산, 수송까지 모든 포함한 시스템 운영을 위해 이해당사자들로 구성된 협의체를 운영하고 있다. 이렇듯 모든 단계를 총체적으로 관리·운영할 수 있는 정책이 필요하다.
셋째로 미국의 예를 보았듯이 LCA을 이용하여 에너지효율 및 온실가스 배출량을 계산하고 이를 통해 바이오연료 정책의 효과를 정확히 분석할 필요가 있다. 이러한 분석은 국내 바이오연료 정책에 대한 국내 에너지 소비자들의 주의를 환기시킴은 물론 국제사회의 긍정적인 반응을 유도하는데도 작지 않은 도움이 될 것이다.
< 참고문헌 >
KIEP-KOTRA 유망국가 산업연구, “브라질의 주요 산업”, 2007년 11월
외교통상부, “바이오에너지 시장 진출 가이드”, 2007년 12월
산은경제연구소, “바이오에너지 시장 동향과 대응과제”, 2007년 7월
U.S. Department of Energy, Biomass Multi-year Program Plan, March 2008
Commission of the European Communities, Communication from the Commission to the Council and the European Parliament-Renewable Energy Road Map, August 2006
Massachusetts Institute of Technology, Biomass to Ethanol : Potential Production and Environmental Impacts, February 2008
U.S. Department of Agriculture, Oil seeds : World Markets and Trade, October 2007
Deutsche Bank, Malaysian Plantations, November 2005 |