|
기술개발 현황1. 선진국EU와 미국, 일본 등 해외 선진국들은 고유가와 온실가스 배출 규제강화가 이루어짐에 따라 이에 적극적으로 대응하며 자국 특성에 맞는 바이오에너지 생산기술을 개발 보급하기 위해 노력하고 있다. 개발 중인 기술들을 크게 분류하면 3가지로 나눌 수 있다. 첫째, 환경 보전 측면에서 우선적으로 처리되어야 할 유기성 폐기물의 에너지화 기술이 집중적으로 연구되고 있다. 특히 매립 부지의 확보에 어려움을 겪고 있는 EU와 일본 등에서는 도시 배출 유기성 폐기물과 각종 슬러지 등을 메탄 생산 반응기에서 소화하여 메탄을 생산하여 열 에너지원 또는 발전 연료로 사용하는 기술을 개발하여 보급하고 있다.두 번째로 농임산 부산물인 미활용 바이오매스를 에너지원으로 사용하는 기술 개발도 활발하게 이루어지고 있다. 과거에는 고형 연료로 사용하여 지역난방 등의 열에너지원으로 주로 사용하였으나 최근에는 열분해 가스화 또는 액화에 의해 보다 유용한 연료 형태인 가스나 액상연료로 전환하여 발전연료로 사용하는 기술 개발이 상용화되고 있다.마지막으로 수송용 바이오연료인 바이오디젤과 바이오에탄올을 생산하는 기술 개발 뿐만 아니라 차량연료로 이용하는데 필요한 기반 구축 연구도 활발하게 진행되고 있다. 또한 수송용 바이오연료 생산 단가를 낮추기 위해 보다 값싼 원료인 목질계 바이오매스 등으로부터 바이오연료를 생산하기 위한 기술 개발도 꾸준히 진행되고 있다.잉여 농작물 문제가 상대적으로 적은 일본은 바이오에너지 기술의 개발 및 보급에 상대적으로 소극적이었다. 하지만 이산화탄소 배출 저감 목표달성, 환경오염 방지 및 지속 성장의 구현을 위해서는 바이오에너지의 보급 활성화가 중요하다는 사실을 인지하고 2002년 12월‘Biomass Japan’을 정부 강령으로 채택하였다. 이 계획은 1차적으로 자국 내 가용 바이오매스 자원을 활용하는데 적합한 바이오에너지기술 개발에 주력하고 그 이후 확보된 기술을 활용하여 동남아 등에 풍부한 바이오매스 자원을 공동 개발하는 2단계 바이오에너지 기술개발 전략으로 구성되어 있다.자국 내 가용 바이오매스 자원을 환경오염 등의 문제 때문에 꼭 처리해야만 하는 유기성 폐기물과, 환경에 무해하지만 재활용할 필요가 있는 농임산 부산물로 분류하였다. 2010년까지 유기성 폐기물의 80%, 농임산 부산물의 25%를 처리할 수 있는 기술개발 및 바이오에너지 보급 체계를 구축한다는 목표를 세웠다. 이를 통해 일본 총 에너지 소비량의 5%를 대체한다는 계획이다. 일본 내 가용 바이오매스 자원의 대규모 수거 시 발생되는 높은 비용이 바이오에너지 보급에 장애요인이 될 것이라는 분석 하에 고효율의 소규모 에너지화 공정 개발을 핵심 과제로 하고 있다. 또한 바이오에너지 생산 공정의 낮은 경제성 문제를 보완하기 위해 상대적으로 고부가가치의 소재를 병행 생산하는 기술에 대해서도 연구를 수행하고 있다.
 2. 국내국내에서 바이오에너지 분야는 1970년대부터 대학과 연구소를 중심으로 연구를 수행하고 있었으나 1997년부터‘대체에너지 기술개발 기본계획’에 의거하여 본격적인 기술개발이 시작되었다.국내에서도 일부 바이오에너지기술은 상용화되었다. 이러한 기술의 대표적인 예는 음식 쓰레기 등 유기성 폐기물의 처리에 의한 메탄 생산 및 이용 기술, 매립지 가스 이용 기술과 경유 대체 바이오디젤 생산 기술 등이 있다.수분 함량이 높고 발생량이 매우 커 처리에 어려움을 겪고 있는 음식 쓰레기를 효율적으로 메탄으로 전환하는 공정이 국내 기술에 의해 개발되었으며 현재 파주 등 3개 지역에서 상용화 공정이 가동 중이다. 매립지 가스 활용 기술의 경우 현재 전국 13개 매립지에서 매립가스 에너지화 이용 사업이 추진되고 있으며 매립 가스의 활용성을 다양화하기 위한 방안으로 압축, 천연가스화하여 청소 차량에 적용하는 실증 연구가 수행된바 있다.한편, 경유 차량에 의한 대기 환경오염이 심각해지고 고유가가 지속됨에 따라 국내에서도 수송용 바이오연료 생산 기술에 대한 연구가 수행되고 있으며 2002년 말 국제적인 규모의 바이오디젤 생산 공장이 준공된바 있다.
 이러한 실용화 기술 외에 실용화 가능성이 높은 바이오에너지 기술에 대한 응용 연구도 일부 수행되고 있다. 이러한 응용 연구에는 목질계 바이오매스로부터 바이오에탄올 생산 기술 개발, 도시 배출 유기성 폐기물의 가스화에 적용 가능한 차세대 가스화 기술인 IGCC 파일럿공정 개발 등이 있다. 이외에도 기반 요소기술로 바이오에너지 생산에 적합한 다양한 생물촉매 개발에 대한 핵심 기술연구가 진행되고 있다. 또한 목질계 바이오매스로부터 다양한 석유 대체물질을 생산하는 바이오리파이너리 기술의 실용화에 필요한 요소기술에 대해서도 일부 연구가 수행되었다.
 보급 현황국내 바이오매스 부존자원은 연간 1,128만toe 정도이며 현재 기술로 이용 가능한 보급 잠재량은 232만toe 수준이다. 하지만 실제 국내에서 보급된 바이오에너지는 유기성 폐기물 혐기소화에 의한 메탄 생산 및 이용, 성형탄, LFG 이용 발전과 바이오디젤 등이다.바이오디젤의 경우 바이오디젤을 20% 혼합한 경유(BD-20)를 일반 차량에 적용하는 시범 보급 사업이 2002년부터 수도권과 전라북도 등에서 시행되고 있다. 이러한 시범 보급 사업은 2006년 6월말 종료되며 7월부터는 바이오디젤 보급이 전국으로 확대될 것이다. 바이오디젤 활용 형태는 바이오디젤 5% 혼합 경유(BD-5)와 바이오디젤 20% 혼합 경유(BD-20)로 이원화하여 BD-5는 일반 주유소에서 B-D20은 자가 정비시설을 갖춘 운수업체에서 사용토록 할 예정이다.고유가와 교토 의정서 발효 등으로 수송용 바이오연료의 중요성이 더욱 부각됨에 따라 휘발유 대체연료인 바이오에탄올의 보급 타당성에 대해서도 본격적인 검토가 이루어지고 있다.향후 전망위의 자료에서 보는 바와 같이 바이오에너지는 여러 가지 신재생에너지 자원 중에서도 자원의 잠재량이 많고 비교적 경제적이며 선진국에서는 활발히 개발 보급 되고 있음에 비하여 국내에서는 개발이용이 상대적으로 미흡하였다.여러 가지 이유가 있겠지만 몇 가지 원인을 열거하여 보면, 첫째 우리나라에는 바이오매스 자원이 부족하다는 견해이다. 둘째는 자원을 이용하는 방법이래야 고작 난방용 땔감을 쓰는 수준의 전 근대적 자원이라고 보는 바이오에너지 기술에 대한 인식에 문제가 있다. 세 번째는 도시쓰레기 소각로의 실패 사례에서 보듯이 바이오매스 혹은 미활용 유기성 폐기물자원의 이용기술에 대한 불신과 집단 이기주의 때문에 대규모의 바이오에너지 이용 시설의 보급에 문제가 있어 왔다.그러나 최근의 고유가 문제, 기후변화 협약 의무이행 문제, 심각한 농임산, 축산, 음식물 쓰레기, 슬러지 등의 유기성 폐기물 처리 문제, 전환이 시급한 미작(쌀농사) 위주의 농업 문제 등은 선진국들이 그토록 힘들여 추진해오던 바이오에너지 개발이 단순한 돈 자랑이 아니라는 것을 알려주고 있으며 우리나라도 화석연료와 비교하여 현 시점에서는 경제성 없음 또는 자원 부재 핑계만 되뇌이고 있을 수 없음을 절감하게 한다.
 그러므로 정부는 2011년 총 1차 에너지 소비량의 5%를 신재생에너지로 공급키로 하였고 그 중에서 바이오에너지는 폐기물, 수력, 풍력에 이어서 1,053천toe를 공급하여 총 신재생에너지 공급 중 7.9%, 즉 2011년 총 에너지 소비의 약 0.4%를 차지하게 될 전망이다.2011년 바이오에너지 원별 보급 비중은 대체탄(67천toe/년, 6.4%), 메탄가스 이용(60천toe/년, 5.7%), LFG 이용(371천toe/년, 35.2%), 바이오연료(바이오 디젤 + 바이오에탄올 555천toe/년, 52.7%)로 계획되고 있다.2003년에 수립된‘제2차 신재생에너지 기술개발 및 이용·보급 기본계획’이후에 $60∼70/bbl의 고유가, 기후변화 협약 이행 본격화, 유기성 폐기물 문제 대두(음식쓰레기, 슬러지 매립 금지, 해양 투기 축소 등) 등 바이오에너지 보급여건에 많은 변화가 있어 왔거니와 대체로 바이오에너지 보급의 중요성이 더욱 가중되고 있다.먼저 고유가에 따른 수송용 연료 대체의 필요성에 따라 바이오디젤(BD-5)의 보급 촉진은 확실시 되고 있고 바이오에탄올(5% 에탄올 가소홀)의 도입도 검토되고 있다. 고유가는 수송용 연료 가격에 직접적 영향을 주고 경유, 휘발유의 대체는 석유의존도 감소에 직접적 효과가 있으며 또한 쌀농사를 대체할 유채(바이오 디젤 원료), 고구마(바이오에탄올 원료) 등의 대체에너지 작물 영농의 가능성도 있으므로 바이오연료 개발에 산업자원부, 농림수산부, 환경부 등이 모두 적극적이다. 그 규모를 예측하기는 힘들지만 2011년도 바이오연료의 목표를 초과하는 보급이 기대되고 있다.LFG의 이용은 현 상황에서 보급이 거의 포화 상태에 이르고 있으며 특히 매립지에의 유기물 반입이 금지되는 상황이며 현재의 발전차액 보전(65.2원/kWh)으로는 중소규모(100만톤 이하) 매립지에서 거의 경제성이 없으므로 보급이 소강상태에 다다른 것으로 평가되고 있다. 그러나 LFG 이용의 대안 기술격인 메탄가스 이용은 지금까지 주정공장 등에서만 활용되던 이 기술이 유기성 폐기물 처리 여건의 변화(직매립 금지, 퇴비용도 축소, 해양투기 축소)로 음식쓰레기, 축산폐수, 슬러지 처리 등으로 확대되면서 활성화될 것으로 기대되고 있다. 그러나 메탄가스 이용 기술은 상당한 설비투자를 수반하고 바이오에너지 생산기술로서 보다는 유기성 폐기물 처리기술 대안으로 더욱 중요하게 검토되어야 할 사항으로서 LFG 이용과 메탄가스 이용을 합친 에너지 생산 목표(431천toe/년)가 달성될 수 있을 것으로 보이며 지속적인 확대보급이 기대되고 있다.한편, 대체탄의 보급은 현재의 수준에서 크게 변동이 없을 것으로 보이나 바이오매스, 특히 농임산 바이오매스의 열이용 분야는 최근에 큰 변화의 조짐을 보이고 있다. 아직 구체적 실현은 초보단계에 머물러 있으나 간벌재, 폐목재 등을 활용한 소규모 열병합 발전 사업(CES : 구역형 집단에너지 사업)이 최초로 국내에서 시범 실용화되고 있으며 정부도 집단에너지 보급에 있어서의 바이오에너지 사용 가능성에 대하여 적극 검토하고 있다. 다만 현재로서는 수도권 일부 지역의 무조건적인 고형연료 사용금지(집단에너지 사업법), 간벌재 혹은 폐목재 등의 수집 유통 체계의 부재 등이 큰 문제로 대두하고 있으며 관련 기술 및 설비 인프라의 구축, 실증연구의 추진 등이 시급한 과제로 나타나고 있다.일반적으로 말하면 정부의 대체에너지 보급기본 계획에서 2011년까지의 바이오에너지 보급목표는 문제없이 달성될 것으로 보이며 목표를 훨씬 초과 달성하고 향후 보급목표를 확대 조정해야 할 만큼 바이오에너지 전 분야의 기술개발 및 보급에서 크나큰 발전이 기대되고 있다.
<Energy News>
|
|
장바구니
주문내역
: 
