바이오가스, 바이오디젤 등 활성화 위해 가격 현실화 필요 

바이오가스 에너지로 생산한 전력의 판매가가 태양광보다 너무 낮아 축산분뇨를 이용한 신재생 에너지사업 활성화에 걸림돌이 된다는 주장이 제기되고 있다. 

제주도는 농업회사법인인 (주)제주축산바이오(대표 양용만)가 양돈 분뇨를 처리하는 과정에서 나오는 바이오가스 에너지로 발전기를 돌려 전기를 생산하는 바이오가스 플랜트를 제주에서는 처음으로 지난해 10월 준공했는데, 하루 평균 양돈분뇨 50T을 투입해 총 18만3천477kWh의 전력을 생산했다.

제주축산바이오는 생산한 전력을 한국전력에 팔아 모두 2천278만원의 수입을 올렸으나 정부가 고시한 바이오가스 에너지의 전력 판매가격이 너무 낮아 경영에 어려움을 겪고 있다는 것. 정부가 고시한 신재생 에너지별 전력 판매단가가 kWh당 바이오가스가 72.7〜85.7원으로 태양광 646〜716원보다 최대 10배나 싸고, 풍력 107.3원보다도 훨씬 낮아 수익성이 떨어지기 때문이다.

신재생 에너지 선진국인 독일은 바이오가스의 전력 판매단가를 태양광의 50% 수준으로 적용, 관련 산업을 적극적으로 육성하고 있다.

바이오가스 상용화 현실성 담보해야

이처럼 바이오가스 상용화를 통한 효율적 이용을 위해서는 실현 가능한 중장기 국가목표를 수립하고 정책의 일관성을 위해 액션 플랜을 수립해야 한다는 지적이 제기되고 있다. 이와 함께 바이오가스 에너지화 사업을 주관하는 통합조직이 필요하며 재정, 기술, 사업, 정책, 기획을 통합한 태스크포스를 운용해야 한다는 주장도 있다.  

환경부와 한국환경공단이 주최하는 제6차 바이오가스 포럼이 생산・이용 활성화를 주제로 포럼이 개최됐다.  

이날 주제발표자로 나와 유럽의 바이오가스 정책을 소개한 이영민 리-텍 솔루션 대표이사에 따르면 유럽은 신재생에너지의 가장 주요한 세 가지 요인으로 ▶독점을 배제한 상대적 경쟁력 확보 ▶친환경적이며 지속 가능 ▶안정적 공급 등을 꼽는 가운데 이들 세 가지 요인을 충족하는 대표적인 신재생에너지원으로 바이오가스를 선정해 상용화에 적극 나서고 있다. 

유럽의 신재생에너지 2020 액션 플랜에 의하면 2020년 분담목표 20%를 달성하기 위해서는 바이오에너지의 역할이 중요하며 바이오에너지의 최소 25% 이상을 바이오가스가 담당할 것으로 예측됐다. 

이 액션 플랜에서 바이오가스는 활용성이 우수하고 열과 전기의 동시 생산에 유용하며, 차량연료 적용성이 우사하고, 기존 천연가스와 혼용이 가능하다는 평가다. 

아울러 지속가능한 공급이 가능한데다 다양한 폐기물의 확보 용이성, 천연가스의 수입대체 가능 등 다양한 장점을 갖고 있어 최우선적으로 추진할 에너지라고 평가됐다. 

유럽의 바이오가스 2020 로드맵과 함께 유럽협의회는 지난해 5월 바이오가스 맥스 프로그램을 채택, 공식적으로 지원하고 나섰다. 이에 따르면 2020년 수송용 연료 신재생에너지 목표의 3분의 1을 바이오가스로 활용한다는 것이다. 

이와 함께 바이오가스를 차량연료로 정제해 가스차량에 적용, 시범운행하는 바이오 맥스 프로젝트가 진행 중으로 여기에는 7개국 32개 협력업체가 참여하고 있다. 바이오가스의 에너지화 정책을 발표한 이재덕 환경부 자원순환국 폐자원에너지팀 사무관에 따르면 2014년까지 하루 4758톤 규모의 바이오가스화 시설 21개소를 운영할 계획으로, 이같은 생산규모는 도시가스로 환원 시 11만 가구가 사용할 수 있는 물량이다. 

환경부는 바이오가스의 실효성을 높이기 위해 바이오가스 자동차연료 제조기준을 신설하고, 도시가스로 공급할 수 있도록 하는 등 관련제도의 개선을 지속적으로 추진한다는 계획이다. 

또한 매립가스 자원화와 관련한 데이터베이스 구축을 추진하고, 관계부처의 R&D사업과 민간업계의 신기술 개발 지원을 더욱 강화할 방침이어서 바이오가스의 활성화가 한층 탄력을 받을 것으로 기대된다. 

바이오디젤, 2012년부터 혼합 의무화에 따른 문제  

정부가 2012년부터 경유와 바이오디젤 혼합을 의무화했다. 하지만 원료 수급 문제와 소비자 가격부담 등 해결해야 할 문제들이 산적해 있다. 

지식경제부는 폐식용유나 팜유, 대두유 등을 사용한 바이오연료 시장을 키우겠다는 목표로 2012년부터 바이오디젤 혼합 의무화를 도입했는데 당초 2013년으로 예정됐던 혼합 의무화 도입이 1년 빨라진 것은 바이오디젤 면세 혜택 종료가 내년으로 앞당겨졌기 때문.

면세혜택 종료와 혼합 의무화 도입이 이어지지 않는다면 영세기업들이 줄지어 문을 닫을 수 밖에 없다는 바이오디젤 업계 목소리가 적극 반영된 것. 하지만 실효성에 대한 논란이 커지고 있다. 

국내 바이오디젤 제품 중 70%가 팜이나 대두 등 수입원료를 사용하고 있어 수급과 가격 측면에서 한계가 있다. 정부가 야심차게 준비했던 유채단지 시범사업은 실패했고 폐식용유 활용량을 늘여도 지난 4년간 원료 수입의존도는 개선되지 않았다. 새롭게 떠오른 대안은 돼지기름 같은 동물성 바이오디젤과 해조류 등 차세대 바이오연료이다. 

또 장기적으로는 현재 R&D를 진행하고 있는 해조류 등에서 바이오디젤을 추출한다면 지금보다 원료 해외의존도는 줄어들 것으로 본다. 또 다른 문제는 가격이다. 현재 바이오디젤 가격은 곡물가 상승으로 경유가의 2배 수준이며, 2020년 이후에나 경유 수준으로 떨어질 전망이다. 면세혜택이 종료되고 바이오디젤 혼합이 의무화된다면 가격 부담은 온전히 소비자의 몫이다. 

종합상사, 바이오디젤 준비‘팜오일’ 사업 확대

종합상사들이 장기적으로 바이오디젤 생산을 위한 원료 확보를 차원에서 팜(Palm) 농장 인수와 팜오일(CPO: Crude Palm Oil) 생산에 나서고 있다. 

관련업계에 따르면 LG상사, 삼성물산, 대우인터내셔널 등이 인도네시아 등지에서 팜오일 관련 사업을 추진하고 있다. 

팜오일은 팜나무 열매를 순수 압착 방식을 통해 추출하는 식물성 유지로, 전 세계적으로 가장 수요가 많고 경제성이 높은 식용유지 중 하나다. 

코트라(KOTRA)에 따르면 지난 10년간 팜오일 소비자시장은 평균 12%가량 고속 성장했으며, 최근에는 친환경 대체 에너지인 바이오디젤 등으로 산업용 수요가 증가하고 있다. 팜 농장은 해마다 40~50만ha씩 증가하는 추세를 보이고 있다.

종합상사들은 1차적으로 팜오일의 경제성에 최종적으로 바이오디젤용 원료 확보에 주목해 팜 농장 사업을 시작했다. 

국내 기업 중 처음으로 팜 농장 사업에 진출한 삼성물산은 2008년부터 인도네시아 수마트라섬에 서울시 면적의 40%(2만4천ha)에 달하는 대규모 팜(Palm) 농장을 운영해오고 있다. 

바이오디젤 원료확보 차원에서 인수된 농장은 바이오 디젤과 식용유의 원료가 되는 팜오일을 연간 10만T 이상 생산할 수 있는 시설을 갖추고 있다. 삼성물산은 현재 이 농장에서 생산된 팜오을을 말레이시아와 싱가포르 등 동남아에 판매해 수익을 내고 있다. 

LG상사는 2009년 인도네시아 서부 칼리만탄 스카다우군(郡)에 있는 1만6천ha 규모의 팜농장을 2천700만달러에 인수하는 것을 시작으로 팜오일 사업에 돌입했다. 

최근 팜오일 생산공장을 착공한 LG상사는 내년 말 공장이 완공되면 연간 4만T 규모의 팜오일을 생산할 예정이라고 밝혔다. 또한 설비 증설과 추가 농장 확보를 통해 팜오일 생산을 8만T까지 늘려갈 계획이다.  

이 외에도 대우인터내셔널은 인도네시아 팜(Palm)농장 ‘PT. 바이오인티 아그린도(Bio Inti Agrindo)’ 지분 85%를 570억원에 매입키로 했다고 발표했다. 당시 회사는 농장 개발을 통해 팜오일 생산을 위해 주식을 취득했다고 밝혔다. 

그러나 팜오일 생산의 다음 단계이자 최종 목표 단계인 바이오디젤 생산 및 상용화는 아직 숙제로 남아있다. 

그동안 눈치만 보고 있던 GS칼텍스와 GS글로벌이 공동설립한 GS바이오가 본격적인 상업활동을 시작한다.

GS바이오는 최근 GS칼텍스 바이오디젤 공급사 입찰에서 선정돼 기존 엠에너지, 애경유화, 단석산업 등과 함께 6개월간 바이오디젤을 공급한다.

GS바이오는 지난 4월 여수국가산업단지 내 2만945m2 부지에 400억원을 투자해 바이오디젤 생산시설(연간12만㎘)과 글리세린 생산시설(연간 1만2000㎘), 유지 정제시설(12만㎘)을 건설하고 지경부에 바이오디젤 생산업 등록을 마쳤다.

또한 전라남도와 MOU를 체결, 석유대체연료.보조사료 제조업 등의 인허가, 폐식용유 수집, 바이오디젤 생산용 농작물을 위한 해외 대규모 농장 확보 등에서도 지원을 받는다.

GS칼텍스는 월평균 9,500톤 정도의 바이오디젤을 구매하고 있으며 엠에너지, 단석산업, 애경유화에서 공급받게 될 물량은 월 1,000~2,000톤 수준으로 결정된 것으로 전해졌다. 

중견업체의 바이오에너지 사업 본격 참여  

중견 업체의 움직임도 빨라지고 있다. 한전산업개발과 전남대는 인도네시아 자카르타에서 보그르대(총장 수하르디얀토)와 ‘바이오에너지 기술개발 및 산업화 추진을 위한 양해각서(MOU)'를 체결했다.

한전산업개발은 이번 MOU를 통해 현지 대학과 팜 부산물과 임산목재를 이용한 바이오에너지 기술개발, 인력양성과 교류사업, 투자 및 사업의 현지화 추진 등을 협력키로 했다.

앞서 지난 5월 한전산업개발은 보고르대와 전남대에 ‘바이오매스 산업화센터'를 개설하고 이번 해외사업 추진을 준비해 왔다. 

이날 협약식에서 김영한 한전산업개발 사장은 수하르디얀토 보그로대 총장, 김윤수 전남대 총장 등과 양국간 우호적 관계를 더욱 공고히 하고 국내외 산업협력체계의 모범사례로 만들자고 뜻을 모았다.

최근 교육과학기술부가 바이오 에너지 연구 개발전문 기업인 에이스하이텍(주)과 지난 5월30일 기술료 2억원(경상실시료: 순이익의 15%)에 기술이전 계약을 체결했다.

교육과학기술부는 글로벌프론티어사업 (재)차세대 바이오매스 연구단(연구단장 양지원)과 한국해양연구원 부설 극지연구소(소장 이홍금)의 기본사업 지원으로 한국생명공학연구원 정원중 박사 연구팀, 극지연구소 최한구 박사 연구팀, 충남대학교 박연일 교수 연구팀 공동으로 ‘북극 해양에서 분리한 지질(脂質, Lipid) 고생산 미세조류 활용 기술’을 개발, 에이스하이텍에 기술이전 했다. 

미세조류(Microalgae)는 광합성 색소를 가지고 독립 영양생활을 하는 수중 하등식물이다. 세포에 함유하고 있는 지질을 이용하여 석유자원을 대체할 차세대 바이오 에너지원으로서 큰 기대를 받고 있는 생물이다.

광합성을 통해 유기물을 만드는 때에 태양에너지 이용률이 높고, 현재까지 학계에 보고된 미세조류 중에서 지질함량을 가장 많이 함유한 종에 버금가는 많은 지질을 확보하고 있어 이번 기술이전은 미세조류를 이용한 바이오 에너지 산업화 연구가 더욱 가속시킬 것으로 기대하고 있다.

이번 기술이전 된 북극 미세조류의 저비용・고생산 산업화를 위해 바이오 에너지 기술개발 전문 회사인 에이스하이텍은 현재 특허 출원 중인 ‘밀킹(Milking) 기술’을 통한 세포 비파괴 추출공법과 혼합배양 통한 세포 고밀도 배양공법 등의 기술을 적용할 예정이다. 

이 기술을 기반으로 한 추가 바이오에너지 연구개발을 위한 공동연구 또한 한국생명공학연구원, 극지연구소, 충남대학교, 에이스하이텍에서 5년간 수행할 계획이다. 앞으로 6개월 동안 시범사업을 진행할 예정이며, 향후 부가가치가 큰 바이오에너지, 바이오화합물, 항산화 물질을 대량 생산할 수 있을 것으로 기대된다.

화학이 바이오를 만나 신재생에너지로 재탄생

바이오디젤, 바이오매스(Mass) 등 석유 대체 에너지원으로 각광

“강동구가 해바라기씨를 활용해 바이오디젤(Biodiesel)을 만들어 보는 ‘바이오에너지 생산 체험농장 프로그램’을 최근 개설해 큰 인기를 모았다. 암사동 132일대에 2120m2 규모로 조성된 체험농장은 지난해부터 봄에는 유채씨, 가을에는 해바라기씨를 이용해 바이오디젤을 만드는 프로그램을 운영했다. 지난해 처음 개장한 체험 농장에는 총 118회 동안 3,840명이 다녀갈 정도로 높았다.” 

강동구는 2006년부터 전국 지방자치단체 최초로 폐식용유를 활용한 바이오디젤을 만들어 구청 청소차량 31대에 사용, 연간 1억3,000만원의 비용을 절약하는 등 친환경 정책을 실천하고 있다. 

바이오디젤은 식물에서 추출한 기름으로 만든 친환경 무공해 연료로 순수한 상태 또는 경유와 혼합해 난방용, 자동차용 연료로 쓰인다. 식물 씨앗을 압착하는 방법으로 기름을 만드는데 보통 1,500m2당 유채기름은 85ℓ, 해바라기기름은 105ℓ를 채취할 수 있다. 

바이오 화학산업, 신ㆍ재생에너지의 새 패러다임으로 각광 

화석연료의 고갈과 지구 온난화라는 문제에 직면한 인류는 신ㆍ재생에너지 개발의 필연적인 과제에 당면해 있다. 

이런 환경 속에서 원료의 대부분을 석유에 의존하고 있고 온실가스 배출량이 가장 많은 산업 중 하나인 ‘화학산업’이 위기이다. 하지만 ‘화학산업’이 ‘바이오를 만나면서 기회가 되고 있다. 

바이오 화학산업은 BT(Bio Technology)와 CT(Chemical Technology)의 융합기술로, 바이오매스(biomass)를 원료로 에너지나 화학제품을 생산하는 산업을 말한다. 특히 바이오매스는 지속적으로 생산할 수 있고 친환경적이기 때문에 바이오화학기술은 석유를 대체하여 지속가능한 성장을 유도할 수 있는 기반기술로 인식되고 있다.

하지만, 국내 바이오산업의 기술 수준은 일부 발효기술을 제외하면 세계 수준에 크게 못 미치는 실정이다. 이는 연구개발 및 사업화의 바로미터라 할 수 있는 특허출원에 그대로 나타나는데, 그 한 예로 바이오기술을 활용한 카프로락탐(Caprolactam)의 제조기술이 각광을 받고 있다. 

카프로락탐은 현재는 석유화학 원료를 사용해 화학적 공정에 의하여 제조하는데, 최근 네덜란드, 독일, 미국에서는 바이오매스에서 유래한 당(Sugar)을 원료로 발효기술을 이용해 라이신(Lysine)을 제조하고, 이로부터 생물학적 효소를 이용하여 제조하는 기술을 개발하고 있다. 

카프로락탐은 나일론의 원료로 사용되는 외에 타이어코드, 필름, 엔지니어링 플라스틱 등에 광범위하게 사용되는데, 현재 약 120억달러로 추산되는 세계 시장규모는 계속 커질 전망이다. 

바이오 기술을 활용한 카프로락탐 제조기술에 관련된 특허출원을 조사한 결과, 한국특허청에는 2007년, 2008년, 2009년에 각 1건씩 모두 3건이 출원되었는데 모두 외국인 출원(미국 미시건대학 1건, 독일 바스프사 2건)이고, 내국인 출원은 국내는 물론 외국에도 전혀 없는 것으로 나타났다. 

반면, 세계 주요국 특허청에는 모두 26건이 출원된 것으로 조사되었는데, 2005~2008년에는 연간 1~3건에 불과하다가 2009년 들어 8건으로 급격히 증가했다. 

이렇듯 바이오화학산업은 세계적으로 아직까지 성장 초기 단계에 있지만 앞으로 저탄소 녹색기술에 대한 수요에 힘입어 큰 폭의 성장세가 예상되고 있다. 따라서 원유를 전량 수입에 의존하면서도 현재 세계 5위의 석유화학산업 강국으로 도약한 한국은, 이제 그 저력을 바이오화학산업으로 전환하는데 발휘해야 한다는 주문이 일고 있다. 

신성장산업 바이오・에너지 글로벌 기업 경쟁 거세질것

올해 글로벌 기업들은 시장주도권 확보를 위한 공격경영 및 본원적 경쟁력 강화 전략을 펼칠 것으로 전망됐다.

삼성경제연구소가 발표한 ‘2011년 글로벌 기업의 경영 이슈’ 보고서에 따르면 올해 글로벌 기업들은 거시적인 차원에서 글로벌 저성장 기조가 장기화되고 지역 간 성장격차가 확대될 뿐 아니라 기업 간 경쟁이 예전보다 더 격화될 것으로 예상했다. 아울러 원자재가격 상승에 따른 신흥국 인플레이션 발생 등 위험 요인이 산적해 있으며 신성장산업으로 각광받고 있는 바이오・에너지・인프라 산업의 경쟁도 치열해질 것으로 예상했다.

이 같은 예상은 삼성경제연구소가 구미와 일본 등의 선진기업 23개사, 중국・인도・멕시코 등의 신흥국 기업 10개사 등 33개사의 주요 동향을 분석한 결과를 근거로 하고 있다.

이번 조사 결과를 토대로 연구소는 ▲융・복합을 통한 신성장산업 선점 ▲신흥국 시장 진출을 필수 전략화 ▲신흥국 기업의 선진국기업 인수합병(M&A) 확산 ▲제품・서비스의 스마트화 ▲경영체제의 유연성 제고 등 5개 경영 이슈를 도출했다.

연구소는 5개 경영 이슈에 대응하기 위해 국내 기업들은 글로벌 선진기업의 견제와 신흥국 기업의 도전에 맞서는 노력을 기울여야 하며 이를 위해 시장주도권 경쟁에 과감하게 투자하고 창조적 조직문화 등으로 적극 대처해야 한다고 지적했다. 또 개방형 혁신을 통해 조직 내외부의 자원과 역량을 자유롭게 동원해 신기술・신비즈니스 모델을 혁신해야 하며 현지발 핵심 역량을 창출해야 하고 체계적・전문적인 위기 대응 시나리오를 확보해야 한다고 덧붙였다.

“쓰레기도 에너지다”  에너지 개발 본격화

GS플라텍, 중부발전, 현대건설, 마이크로웨이브 등 진출