COS는 TRIP이 아니고 FUSE로 용단 되는 것

Q. 과부하시 어떻게 트립이 되나요? 순간적으로 내려가나요? 아님 한참 후에 내려가나요?

A. 차단기로써 조건은 첫째가 차단속도입니다. 그리고 아크소호입니다. 차단속도가 느리면 문제가 생깁니다. 해서 전압이 높으면 높을수록 차단기의 속도가 중요 합니다. 일반적으로 MCCB나 ELB등의 차단기는 자체가 과전류를 검출 그 전류에 따라 특성에 따라 한시적으로 어느시점이 되면 순간적으로 동작을 합니다. 이것을 한시동작 이라 합니다.

단락과 같이 사고전류가 흐를 경우엔 순시에 동작 되도록 하고 있습니다. 하지만 ACB, VCB, GCB등과 같은 차단기는 별도의 검출장치 OCR에서 신호를 받아 차단동작을 합니다. OCR에서 트립특성을 가지고 순시, 한시, 반한시특성을 가지고 Time Ounting되어 차단기에 신호를 줍니다.

Q. 한 현장에 같은 용량에 모터(압축기용)  760KW가 2개 있습니다. 1개는 380V 760kW, 다른 1개는 3,300V 760kW. 몰론 전류는 상상히 차이가 있고요. 아시는 분께서 왜 같은 용량인데 전압을 따로 쓴건지? 장단점이 먼지 물어보셨는데 속쉬원한 답변도 못드렸네요. 제가 아는 장단점은 첫째, 저압은 초기 설치비 저렴, 케이블 굵어지고, 나중에 전기세가 많이 나간다. 둘째, 고압은 설치비 비싸고, 나중에 전기세가 저압에 비해 세이브 된다. 이렇게 알고 있는데 속시원한 명쾌한 답변 아시는분은 답변 부탁드리겠습니다.

A. 저압으로 760kW Motor를 사용하려면 굉장히 어려워 집니다. 760kW를 사용 할수있는 380V를 수전 받을수 있을까요? 문제는 단순히 Motor 하나만을 생각하면 안됩니다. 760kW Motor을 사용하기 위해서는 그 Motor를 사용 할 수있는 조건을 만들어야 합니다. 저압으로 만드는 변압기가 더 필요 합니다. Cable이 굵어지면 Cable가격 & 공사비가 무진장 비싸집니다. 그리고 공사도 어려워 집니다.

그리고 나중에 Motor의 덩치가 커지기 때문에 Maintenance는? 예로 380V로 할 경우 약 1300A가 흐릅니다.(그리고 기동도 어떻게 시킬지) Motor에 그런 Cable 공사 할수있을지? 해서 결정 할때는 나름 경제성을 분석하여 가장 경제적인 방법을 선정 하는것입니다. 그래서 전기설계를 할때는 먼저 부하계산을 하고 수전용량을 정하고 수전전압을 정하고 수전방식을 그리고 변전실위치를 정하고 관련기기들을 정하고 기기배치를 하고 보호방식 또 전력계통등을 가지고 설계를 하는것 입니다.

Q. 3상변압기 병렬운전 조건에서 상회전 방향이 같을것이 있는데 “상회전” 무엇인가요? 

A. Motor가 돌아가는방향이나 발전기가 돌아가는 방향과  같이 전기도 돌아가는 방향이 있습니다. 해서 상회전을 점검시 검상기에 3상 전원 R, S T상을 연결하면 어느 한 방향으로 돌아갑니다. 해서 만약 다른 변압기와 병렬로 할경우 또는 다른 전원으로 Motor같은 회전기기를 돌릴경우 방향을 같게 하기위하여 검상기를 가지고 그 방향이 같은지 Check하고 서로 같도록 합니다.

Q. 제가 한번씩 발전기 시운전을 시킬땐 수동으로 돌린 후 시운전 버튼을 눌려 발전기를 약 4,5분간 가동시킵니다. 그런데 옆에 보면 ACB 자동 수동 되어있고 밑에 ACB 투입 차단 버튼이 있습니다. 이건 언제 써먹을 수 있는건지요? 발전기는 밧데리의 힘으로 돌아가지 않습니까.?

A. ACB 자동 수동 되어있고 밑에 ACB 투입 차단 버튼은 수동 조작 할경우에 사용합니다. 현재 발전기를 

Test할때 자동으로 놓고 발전기를 Running하므로 전압이 발생이 되면 ACB가 자동으로 투입 될것입니다. 만약 수동으로 놓았을경우에는 정전이 되어 발전기가 돌아갔을때에도 ACB가 투입되지 않습니다. 해서 평상시에는 항상 자동으로 놓아야 합니다. 수동은 자동으로  ACB가 투입되지 않을 경우에 하는것 입니다. 

Q. 1250KVA(변압기 800KVA 1대, 300KVA 1대, 150KVA 1대)수전용량에 22.9KV로 수전받는 공장에서 일하고 있는 초보 전기기사 입니다. 공장은 30년이 넘었고 리모델링도 하지 않아 분전반에 누전차단기가 설치되지 않았고 대신 배선용차단기만 있습니다. 근무시간에 갑자기 전 공장의 형광등이 번쩍거려서 변전실로 달려갔습니다. 메인 VCB와 각 변압기별 ACB와 보호계전기(OCR과 OCGR만 있습니다)는 동작하지 않았고 VCB판넬의 전압계를 보니 22.9KV보다 낮은 값이 표시되었 습니다. 원인을 찾아보니 한전측 책임분계선 전봇대의 COS 3개중 한개가 트립되어 있었습니다. 공장의 모든 전원을 차단하고 전기안전공사에 연락하여 전기를 다시 복구하였는데 안전공사분들 말씀이 공장측 과전류로 인해 COS가 트립되었을 거라 하셨습니다. 여기서 의문점이 생기는데 한전측 COS가 트립되기 이전에 공장의 VCB나 ACB가 동작해야 하는것 아닌가요? 그리고 공장내 모든 전기를 다시 재 투입하고 잠시 현장을 돌아보고 있는데 150KVA 변압기와 연결된 판넬에 OCGR이 뜨면서 트립되었습니다. OCGR이 뜬 원인은 공조기쪽 히터라인의 누전 때문이었는데요. 혹시 그럼 한전측 COS가 트립된 것이 공조기쪽 히터라인의 누전 때문이었을까요?

A. COS(Cut Out Switch)는 TRIP이 되는것이 아니고 FUSE로 용단 되는것입니다. 컷아웃스위치는 FUSE가 용단이 되면 정확히 동작하여 퓨즈홀더가 개방되고  가스방출에 의해 Drop-Out 형식으로 개폐 상태를 지상으로부터 쉽게 확인할 수 있는 구조로 되어 있습니다.

안전공사에서어떻게 복구를 하였는지? VCB UVR와 그리고 ACB는 UVT가 검출하면 TRIP이 되었을것입니다. 그런데 UVR은 1상을 가지고 검출, UVT는 단상으로 검출 제어전원으로 사용 하기 때문에 실제 용단된 FUSE가 다른상 일 경우에는 그럴 수 있습니다. 

150KVA 변압기 2차 지락은 COS와는 무관 할 것입니다. COS FUSE의 용량이 1250kVA정도의 용량이고 각 변압기에는 ACB차단기등도 있어 지락을 차단 하였을것이고 실제 차단도 했으니까요.

Q. 전압 220 V 제가 일하는 곳에 선이 고작 가지고 있는 게 600(v) CV 3.5sq 3c급인데 허용전류가 몇 A인가요? 30A ELB 에 cv 3.5sq 사용해도 가능 한가요?

A. 한전 가이드북에 의하면 2심 기준으로 CV Cable 2.5sq의 허용전류는 36A이고, 4sq의 허용전류는 49A로 나와 있으니까 3심3.5sq는 약 38A정도라고 보면 되겠습니다. 단상 220V라면 부하설비는 7KW 이내에서 사용하시면 되겠네요. 참고로 IV전선이나 VV케이블 4sq의 허용전류는 40A입니다. 아주 오래된 케이블이 아니라면 30A ELB에 사용하시는데 무난하겠습니다. 

Q. 케이블헤드의 용도가 무엇인가요? PT에 연결된 VS의 이름도 궁금합니다.

A. 케이블헤드란 Cable 머리라는뜻입니다. 고압은 저압과 달라 전압이 높아 절연이 매우 중요 합니다. 해서 Cable 끝처리를 잘 하여야 합니다. 그래서 Cable 끝처리를 잘 할수 있도록 만들어진 단말제를 말 합니다. VS는 Voltage Selector (전압 절환) S/W를 말합니다. VS는 Panel에서 R, S, T상의 전압을 1개의 S/W로 돌려 절환이 가능 합니다.

Q. 초보 전기쟁이입니다. ups bypass 넘어가는 원인이랑 조치 사항좀 알려주십시오.

정격: 7.5kva/220v  Batt: 217v 

Input: 203v/15A  Ouput: 223.6v/10.4A

A. BY - PASS의 조건은 Inverter측의 fuse가 나갔다든지 TR이 나갔다던지 Charger쪽의 사고로 Battery가 완전 방전이 될경우등 Inverter 출력전압이 정상적으로 나오지 않을 경우에 절체가 됩니다. 그리고 먼저 BY - Pass로 넘어가면 일단 Inverter측의 사고로 보고 원인을 찾아야 합니다. 그 원인 대부분은 UPS 전면 Panel에서 Arlam과 함께 표시가 될것입니다. 그때는 정전만 되지 않으면 크게 문제가 없으므로 만약의 정전시를 대비하고가능한 그 상태를 유지하고 바로 전문 업체를 Call하는것이 좋습니다. 항상 Manual을 보시면서 그 기능에 대하여는 숙지를 하셔야 합니다.

Q. 전압은 전위차입니다. 전위차는 전하량이 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하게 되는 것이고 여기서 실제 회로에서 저항이 전위차를 만드는 역활을 하는 것입니까? 추측이 맞다면 저항으로 인한 전위차가 회로의 전원부에 발전기로 전류와 전압을 공급하면서 전기회로가 구성이 되는거죠?

A. 전하는 전기량으로써 +전하와 -전하가 있는데 양은 똑 같이 존재합니다. +전하가 모이는곳이 +전위가 되고 -전하가 모이는곳이 -전위가 되는것입니다. 그래서 전하량은 그냥 +전하량, -전하량 이라 하고 그양이 같아 양을 가지고 높다 낮다 하지 않습니다. 그냥 + 전하가 모인곳이 전위가 높고 -전하가 모인곳이 전위가 낮다 라고 합니다. 

해서 전하량이 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하는것이 아니고 +전하가 전위가 높기 때문에 +전하가 -전하 쪽으로 이동 하면서 전류가 흐른다고 예기를 하여야 합니다. 그리고 저항이 전위를 만드는것이 아니고 저항은 단순히 +전하와 -전하가 서로 만나는 길을 하는 역활을 하여 +전하와 -전하가 다시 결합하여 일을 하게 하는 역할을 하는것입니다. 여기에서 +전하의 이동은 전류의 흐름이고 -전하의 이동은 전자의 이동이라 생각을 하면 쉽게 이해를 할것입니다. 전기란 즉 발전기에서 +전하와 -전하를 만들어 분리시켜 전압(전위)을 만들고 저항을 연결하여 +전하가 -전하로 전류이동을 하면서 일을 하도록 하는것 입니다.

Q. 에어컨 전력은 2.2.kw 이고 정격전류는 10A  기동전류는 56A입니다. 차단기는 20A 누전차단기 이고 전선은 2.0mm 전선입니다. 에어컨 까지 거리는 20M 정도. 처음에는 차단기가 가끔 한 번씩 떨어져서 후쿠 메타 로 재보니 정격전류가 15A 에서 17A 정도 나옵니다. 다른 콘센트 부하 2A 정도. 에어컨이 좀 돌다가 떨어지길래 과부하인가 해 가지고 다른 콘센트 부하를 안 쓰고 돌리니까 15A정도 나오고 에어컨이 돌아가더군요. 

그런데 한 보름정도 지나가지고 또 차단기가 떨어지길래 보니 이번에는 에어컨 켜면 차단기가 바로 떨어져버리고 후쿠메타를 거니 기동전류가 47A까지 올라가면서 바로 차단기 불꽃 튀면서 떨어집니다. 똑같은 에어컨이 한대 더 있어서 재어 봤습니다.

2층(잘 됨) - 기동전류 35A까지 올라가다가  떨어져서 운전전류 12A 정도로  돕니다 (정격은 10A)

3층(차단기 트립) - 기동전류 47A까지 올라가면서 차단기 바로 떨어져 버림

질문 1) 정격 기동전류가 56A 인데요 지금까지는 차단기 안 떨어지고 잘 씀 (20A차단기) 기동전류가 47A 까지 올라가서 차단기 떨어지는데 차단기 용량부족인가요? 아니면 에어컨 쪽 문제인가요?

전에 글 읽어보니 기동전류는 차단기에서 견뎌서 정격전류로 차단기 선정한다는 글을 본것 같아서요. 정격전류가 10A 인데 실제 전류는 15A 먹으면 뭐가 문제인지?

질문 2) 만약 차단기를 30A로 바꿔야 한다면 선은 2mm인데 선도 바꿔야 하는지요? 2mm 로 사용할수 있는 전류치가 25A 언저리로 알고 있는데 차단만 30A로 바꿔도 가능할런지? 천정이 밀폐되어 있어서 작업하기 힘듬

A. 질문 1의 답변) 차단기는 과전류 보호방식이 열동형으로 되었습니다. 동일한 전류에도 기계적인 오차가 있을 수 있구요. 잦은 동작으로 그 오차가 커진 경우도 있습니다. 주변의 온도에 관련되어 같은 전류에도 동작되는 값에 오차가 있구요. 누전 차단기이므로 회로의 절연저항도 측정해 보시구요. 정격을 넘으면 원인부터 해결 하셔야지 않습니까? 컴프레서의 기계적인 문제라면 외부에서 판단이 쉽지 않습니다.

질문 2의 답변) 2mm전선에 30A사용 하셔도 됩니다. 모든 전기기는 과부하 정격이라는 것이 있어서 순간적인 과부하는 관계없습니다. 단, 선로의 포설길이, 과부하 시간등을 고려 하여 사용 하시면 문제 없습니다. 모든 전기기기는 문제의 현상이 열로서 나타납니다. 발열을 우선 관찰 하세요. 차단 시에 불꽃이 튀는 것은 전류가 있기 때문입니다.

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.

‘그린에너지 로드맵 2011’맞춰 2015년까지 국산화 90% 목표

정부는 바이오연료 부문 ‘그린에너지 전략로드맵 2011’을 수립하고 바이오연료 산업을 육성해 수송 부문의 온실가스를 저감하고 신규 수출 산업을 창출한다는 목표다.  　

로드맵은 곡물을 연료로 사용하는 바이오연료의 경우 석유 연료보다 경제성이 떨어져 이를 해결하기 위해서는 정부의 지원과 함께 저렴한 원료를 활용하는 기술개발과 산업화가 필요하다는 판단에 따른 것. 

정부는 현재 70%에 머물러 있는 기술 국산화율을 2015년 80%까지 끌어올리고 2030년엔 95%에 도달한다는 구상이다. 수출 규모도 900억원에서 1조5,000억원으로 대폭 늘어나고 현재 0.2%에 불과한 세계 시장 점유율도 2015년 1%, 2030년 5%로 높아질 것으로 로드맵을 담당한 에너지기술평가원은 기대하고 있다. 

로드맵은 또 해외 선진기업과 역량을 비교 분석해 국내 기업의 조기 경쟁력 확보가 가능할 것으로 도출된 단기 산업화 기술에 대해서는 실증한 후 국내에 보급한다는 계획이다. 여기서 플랜트의 효율성과 운전 안정성에 대한 실적을 확보해 해외 바이오연료 플랜트 시장에 진출한다는 것이다. 

시장 진입을 위해서는 유기성 폐자원을 활용이나 물성을 개선한 바이오연료 플랜트 기술의 경우 국내 시범 보급을 통한 상용화 기반을 마련해 수출 산업으로 육성을 추진해야 한다. 

중장기적으로는 수송용 바이오연료 기술은 바이오연료의 경제성을 해결하기 위해 고부가가치 제품을 생산하는 정제 기술 개발이 필요하다고 로드맵은 지적하고 있다. 

이를 위해 바이오매스의 열분해 가스화에 의해 생산된 합성가스를 활용한 수송용 바이오연료 생산기술은 반응 속도가 높아 에너지 양산 공정에 적합해 전략적으로 개발될 예정이다. 고순도 바이오 합성가스 연료 전환기술의 상용화도 중점 추진된다. 비식용 바이오매스를 원료로 하는 고탄소 탄화수소형 바이오연료, 비알콜성 고탄소 바이오연료 등 고탄소 바이오연료 생산 기술을 개발해 원료 공급이 원활한 해외 현지에서 실증을 통해 상용화 기반기술을 확보, 차세대 바이오연료 시장을 선점한다는 방침이다. 

로드맵은 이를 사업화하기 위해서는 중소・중견 기업이 중심이 돼야 한다고 강조했다. 중소・중견기업 중심으로 바이오연료의 공급 사슬을 완성하고 바이오연료 특성별로 독자적인 비즈니스 모델을 수립하는 게 목표다. 또 신재생연료 의무혼합제도(RFS)를 비롯한 정부의 실증・보급 사업에 적극 참여하는 한편 원천 및 돌파기술 개발로 시장을 선점하는 게 필요하다는 설명이다. 

바이오 연료 산업 지원… 법제화 추진한다   

정부는 바이오연료 산업 지원을 법으로 규정하는 방안을 추진하고 있다. 

지식경제부는 바이오에너지 산업 활성화를 위해 법제화를 검토중인데 바이오디젤, 바이오에탄올 등 바이오연료 사용과 바이오폐기물 처리에 대한 내용이 담길 예정이다. 지경부는 바이오에너지 개발, 이용, 보급과 관련한 국내ㆍ외 법과 제도를 분석한 뒤 적절한 규정을 수립할 방침이다. 또 바이오에너지 산업화 지원안을 추진할 때 현행법과 상충될 수 있는 부분이 있는지도 검토한다.

바이오에너지 산업화 지원법을 만들기 위해 지경부는 전문기관 연구와 산업계, 실무자 면담도 진행하기로 했다. 필요할 경우 국내ㆍ외 전문가 포럼도 개최할 계획이다. 바이오에너지는 옥수수, 사탕수수와 같은 식물이나 해조류, 농축수산 폐기물을 발효 등 방법을 통해 연료로 만든 것을 뜻한다. 화석연료에 비해 환경오염도 덜하고, 폐기물을 원료로 할 경우 재활용 효과도 있다.

바이오에너지 박람회 등 홍보 지원 나서  

한편, 바이오에너지 산업 활성화를 위해 국내최대 규모의 바이오 박람회가 열린다. 

충북도가 한국보건산업진흥원,한국무역협회가 공동주최하는 국제바이오 행사인 ‘바이오 코리아 2011(BIO KOREA 2011 Conference & Exhibition)’을 지난 9월 28일부터 30일까지 삼성동 코엑스에서 열렸다. 

올해로 6회째를 맞는 이번 행사는 해외 30개국, 국내외 약 500개사가 컨퍼런스, 전시회 및 비즈니스 포럼에 각각 참여한다.

이번 행사에는 바이오산업 분야의 세계 석학과 글로벌 기업의 최고경영자(CEO)들이 대거 참여, 국제 바이오산업 기술ㆍ정보 교류, 기술이전과 수출 등 투자유치 확대, 국내외 기업의 글로벌 네트워크 형성 등 다양한 활동을 펼치게 된다.

컨퍼런스에서는 백신, 바이오시밀러, 줄기세포, 치료용 항체, 맞춤의학, 건강기능식품, 유전자변형식품(GMO), 전통의학, 특허ㆍ라이센싱, 비즈니스 모델사례 등 다양한 주제로 15개 트랙, 41개 세션이 열린다. 

전시회에는 해외 65개사를 포함, 총 250개사가 참가해 바이오장기, 세포치료, 바이오신약 등을 포함하는 레드 바이오(Red Bio), GMO, 건강기능식품과 관련한 그린 바이오(Green Bio), 산업공정, 바이오에너지를 포함하는 화이트 바이오(White Bio)등 다양한 품목이 전시된다.

특히 올해 전시회에 처음 참가하는 삼성바이오로직스, 삼성메디슨을 비롯, 국내 대표적 제약회사인 한미약품, 종근당, 녹십자 등이 신제품과 신기술을 선보인다.

충북도 관계자는 “정부가 바이오헬스 산업을 차세대 신성장 동력산업으로 집중 지원하면서 국내 생명기술(BT) 인프라와 기술이 큰 발전을 이루고 있다”면서 “한국의 바이오산업과의 기술 및 상품교류, 투자에 해외 관계자들의 관심이 높아지고 있는 만큼 이번 행사가 국내기술을 알리는 촉매제가 될 것”이라고 말했다.

바이오매스(생물유기체)에서 얻는 신에너지원 

바이오에너지는 태양광을 이용하여 광합성되는 유기물(주로 식물체) 및 동 유기물을 소비하여 생성되는 모든 생물 유기체 (바이오매스)의 에너지를 말한다.  

바이오에너지 생산기술이란 동・생물 유기체를 각종 가스, 액체 혹은 고형연료로 변환하거나 이를 연소하여 열, 증기 혹은 전기를 생산하는데 응용되는 화학, 생물, 연소공학 등이다.  

특히 바이오매스는 태양에너지를 받은 식물과 미생물의 광합성에 의해 생성되는 식물체, 균체와 이를 먹고 살아가는 동물체를 포함하는 생물 유기체를 일컫는다. 

따라서 바이오매스자원은 곡물, 감자류를 포함한 전분질계의 자원과 초본, 임목과 볏짚, 왕겨와 같은 농수산물을 포함하는 셀룰로오스계의 자원과 사탕수수, 사탕무와 같은 당질계의 자원은 물론 가축의 분뇨, 사체와 미생물의 균체를 포함하는 단백질계의 자원까지를 포함하는 다양한 성상을 지니게 된다. 이들 자원에서 파생되는 종이, 음식찌꺼기 등의 유기성폐기물도 포함한다. 

화학적합성 공정에서 바이오매스로 이동

최근의 바이오에너지 기술을 살펴보면 지금까지 바이오매스 자원을 이용하여 주로 연료(Eg. Bio-Ehyanol, Hydrogen Etc.)나 화학원료 (Eg. Organic Acid, Other Platform Chemical) 생산기술은 석유자원(Protrochemical Feedstocks)를 이용한 화학적 합성공정에 의존하였으나 이로 인한 환경문제 및 자원고갈 등의 문제가 대두됨 따라 공해 유발형 및 고에너지 소비형 화학원료 생산공정을 재생 가능한 자원 (Renewable Feedstocks)인 바이오매스(Biomass)를 이용한 생물공학적 발효공정으로 대체하여 탈공해 및 저공해의 청정생물공학기술(Green- Biotechnology)을 이룩하려는 연구가 활발히 진행되고 있다.  

생물유기체(바이오매스)를 구성하는 탄수화물은 석유를 구성하는 탄화수소와 마찬가지로 이론적으로는 화학이다. 

생물공학기술을 응용하여 우리 일상생활에 쓰이는 거의 모든 화학제품을 만들 수 있고, 다만 탄탄한 인프라를 구축하고 값싸게 공급되는 석유화학제품을 경제성 면에서 극복하지 못하고 있을 뿐이다. 

일례로 미국의 카킬사(Cargill Corp.)는 네바라스카 주에 건설된 Biorefinery에서 옥수수를 원료로 Lactic acid(젖산)를 포함한 수개의 화학제품과 생분해성 플라스틱인 Polylactic Acid를 생산하기 시작했다.  

이같은 바이오매스를 이용한 범용 화학제품의 생산은 비 연료유용 석유(나프타)의 소비를 절약할 뿐만 아니라 공정자체의 에너지소비를 줄일수 있어 석유소비를 절감하며, 유화계 플라스틱 등을 대체하여 환경오염을 줄일 수 있다.  

특히 Biorefinery 기술이란 목질계 바이오연료 및 화학원료 생산기술이며, 식물체 등 바이오매스를 원료로 BT(Bio-Technology)를 이용하여 바이오 연료류(에탄올,부탄올, 아세톤 등)와화학원료(젖산, 숙신산)를 만드는 기술과 이를 실현한 플랜트를 말한다. 

해외 기술개발현황 및 동향

우선 해외현황을 보면 1980년대 미국 및 EU는 폐기물의 단순처리 목적으로 소규모 매립장을 다수 설치하였으나 메탄 방출에 의한 지구 온난화 등 환경문제가 심각했다. 

1990년대에는 매립장에서 발생하는 메탄 (LFG: Land Fill Gas, 매립지가스) 을 회수하여 에너지원으로 활용하는 공정을 상용화하였으며 대규모 매립장을 대상으로 주로 설치하여 전기를 생산하고 있다. 

미국은 정부주도의 상용화 기술개발과 보급을 추진하고 있는데, 현재는 연료용 알코올 보급 (28.1억 Gal, 2003), 바이오디젤 보급(2,000만 Gal, 2003), LFG 이용(1998, 360개소, 730MW)에 주력하고 있다. 

1999년 대통령령으로 ‘바이오 연료/화학원료 개발촉진 (제 13134호)’을 선언하고 2010년까지 바이오 에너지 공급을 3배 확충했으며, 구체안은 목질계 알콜 연료, 바이오매스 가스화 발전, Biorefinery 기술개발 상용화와 에너지 작물 재배 기반의 확충을 포함하고 있다. 

유럽은 EU 차원의 기술개발/실증시험 사업과 이미 상당히 발전되고 있는 바이오 에너지를 (바이오디젤, 발전 사업자)공급사업자를 중심으로 보급확대가 일어나고 있으며 온실가스 저감 차원에서 기술개발,보급 확대를 천명했다. 

EU는 현재 바이오디젤 보급이 활발(110만 Ton, 프랑스 2003년) LFG 이용 (400개소, 670MW, 1999), 메탄가스발전시설(100개소, 240MW, 2000)의 실적으로 2010년 E U Campaign For Take-Off (도약의 캠페인) 에 총 대체에너지의 70% 이상을 바이오 에너지 공급할 예정이다. 

EU는 나무를 이용한 지역 열병합발전으로 22백만 Toe/년, 쓰레기 소각열 발전으로 2.1 GW의 전력설비 가동,  폐수의 메탄가스화는 기존의 기술이지만 고농도 유기성 폐기물 (축산분뇨, 하수슬러지, 음식쓰레기 등)의 메탄가스화 기술이 개발되어 1988년 이후 EU 지역에만도 약 100기의 메탄가스화 장치가 보급되어 약 240 MWe의 분산형 전력 및 열을 공급하고 있다. 

EU는 2010년 까지 1,000 MWe의 메탄가스 발전을 보급할 계획- 세계 최초 바이오가스 열차 운행(스웨덴, 2005.10) : 바이오가스 : 늪이나 습지에서 유기물의 Micro-Bacteria의 분해로 생성해 EU의 2005년 바이오가스 Barometer(2004년 생산량 400만 Toe 초과)가 되고 있다.   

바이오에너지 생산량은 영국 독일 프랑스 순이며, 주로 이용하는 것은 열생산(주로 하수처리시설), 발전(주로 쓰레기처리시설), 차량 사용(프랑스, 스웨덴), 천연가스 공급망에 이용(네덜란드)하고 있다.  

메탄 및 바이오에탄올의 시장 규모는 소규모이긴 하지만 90-97년간 연 평균 10%의 성장률을 나타내었으며, 지구 온난화와 연계하여 앞으로 급격히 성장할 것으로 예상되며 미국과 EU는 모두 현재 총 1차 에너지 소비의 3% 내외를 차지하는 바이오매스 에너지 공급을 2010년까지 3배로 늘리는 계획이다.  

인도 에너지자원기구(TERI)의 바이오디젤 상용화 연구에 향후 10년간 940만 USD 투자(2006.2)하고 연간 900만ℓ의 바이오디젤 생산 예정이다.  

브라질은 사탕수수 알콜 180억 ㎘ /년 (115억 Toe /년), 프랑스는 밀가루 전분 150만 ㎘/년의 알콜을, 그리고 EU 국가전역에 연간 약 140만톤의 채종유를 이용한 바이오 디젤이 자동차용 연료로 공급되고 있다. 

바이오에탄올, 바이오수소생산 추가 

국내 기술개발현황을 보면 자원에서 파생되는 종이, 음식찌꺼기등의 유기성폐기물도 포함하고 있으며, 1999년까지 바이오에탄올, 메탄가스화 기술개발 위주로 추진되었으며 1990년대 이후 LFG 이용기술, 바이오수소생산 기술개발 등이 주요 분야로 추가했다.  

현재 전분계 에탄올 연속생산 기술은 실용화 가능 단계에 와있다. 목질계 에탄올 연속생산 기술은 기반기술 확립 단계이며 유가 상승 시 추가 기술개발 및 상용화가 가능한 상태다. 

고율 메탄발효 공정은 상용화 단계로서 보급이 추진 (각종 산업폐수, 음식물 쓰레기 처리)되고 있다. 

국내는 향후 매립지가스(LFG)의 에너지이용기술 개발, LFG이용 발전 시스템 개발(100㎥/h 이상 LFG 포집)ㆍ한전기공, 국내 최초 수도권 매립지 매립가스 자원화 시설인 50MW급 에코에너지 시운전 수주(환경부 주관, 2005.11)해 바이오 수소 제조기술개발ㆍ유기성 폐자원을 이용한 생물학적 수소생산 기술개발할 예정이다.  

바이오디젤은 BD5(경유 95%+바이오디젤 5%)인 경우, 정유사 및 경유 수입 업체에 혼합책임을 부여하고 전 경유 차량에 사용이 가능 하도록 기존의 경유 규격을 개정하여 보급한다. BD20(경유 80%+바이오디젤 20%)인 경우, 석유 대체연료 규격을 제정하여 버스, 트럭 등 자가 정비 가능업체에 보급할 계획이다. 정유업계의 BD5양산 준비기간 및 바이 오업계의 사 업 지속성을 위해 시범보급 사업을 6개월 연장했다.  

한국에너지기술연구원, 세계 최대 팜유 생산국인 말레이시아의 팜오일위원회(MPBO)와 바이오디젤 기술 공동개발에 관한 협정 체결했으며, 석유대체연료사업법 시행령 일부개정령 공포(산자부, 2006.2.14)ㆍ바이오혼합연료와 알코올 혼합연료유 원액이 석유대체연료에 포함ㆍ수입시, 수입부과금 14~16원/ℓ으로 인상한 바 있다. 

바이오에탄올은 휘발유 규격을 개정 하여 MTBE 대체재로 바이오에탄올을 최대 6.7%까지 전 휘발유차량에 사용 가능케 했으며 E10 (휘발유 90%+바이오에탄올10%) 초과의 경우, 자동차 제작사의 적용차량(FFV) 개발 시점에 맞추어 품질규격을제정 예정이다. 

FV(Flexible Fuel Vehicle)는 휘발유, 에탄올 조성에 관계없이 사용할 수 있는 연료 가변형 자동차이다. 바이오 에탄올의 수급을 위한 정책연구 로 ‘해외 바이오 에탄올의 도입타당성 분석연구(’05.7~12)’를 수행ㆍ주유소 유통단계에서 발생가능한 문제점을 파악하기 위하여, 실증연구를 추진 예정이다. 

지식경제부는 브라질 정부에 바이오에탄올 수입의사 전달했고, 알코올을 최우선적인 대체연료로 고려하여 양국 협력 관계를 구축했다.  

기술개발결과 및 실용화 

전분계 에탄올 연속생산 기술은 실용화 가능 단계이다. 목질계 에탄올 연속생산 기술은 기반기술 확립 단계이며 유가 상승시 추가 기술개발 및 상용화가 가능하다.  

고율 메탄발효 공정은 상용화 단계로서 보급이 추진되고 있다. (각종 산업폐수, 음식물 쓰레기 처리) 

LFG 이용 기술개발의 결과로 2개 대규모 프로젝트 (서울 상암, 부산 생곡)가 해외 컨설팅 회사와 협력하여 보급이 추진되고 있으며 향후 급격한 보급확산이 예상되며, 바이오디젤 및 바이오 수소분야는 대학, 연구소 등을 중심으로 기초연구 수행하고 있다.  

글로벌 바이오에너지 시장 2013년 3천억달러 전망

2013년 글로벌 바이오 산업시장은 2008년(2,163억달러)보다 41.3% 증가한 3,057억달러 규모로 성장할 것으로 전망되고 있다. 

국내 바이오산업 생산규모 역시 2007년부터 2009년까지 연평균 23.2%씩 증가해 성장세가 가파르다. 2009년엔 2조7,287억원을 수출하는 등 3년간(2007~2009) 연평균 36.4% 증가해 수출주도형 산업으로 주목받고 있다. 

식물과 미생물 등을 연료로 활용하는 바이오 에너지 시장 규모가 미국에서 성장세를 지속할 것이란 전망도 나왔다. 바이오 에너지는 화석 에너지를 대체하는 차세대 연료로 부상하고 있으며 미국 시장의 경우 2030년까지 하루 생산량이 5배 가까이 늘어날 것으로 보인다.

실리콘밸리센터가 공개한 미국 시장 보고서에 따르면 바이오 에너지를 포함한 미국 바이오테크 시장은 2010년 661억달러 규모로 전년에 비해 8% 가량 늘었다.

바이오 에너지는 미국의 경우 하루 생산량이 지난 2007년 기준 50만 배럴 미만으로 집계돼 있으나 2030년까지 하루 생산량이 230만 배럴로 5배 가까이 늘어날 것으로 미국 정부는 예상하고 있다.

글로벌 전문 회계법인 어니스트앤드영(ERNEST & YOUNG)은 최근 바이오 에너지를 비롯한 전 세계 바이오테크 전문 분야 기업의 매출이 지난해 897억달러 규모로 전년에 비해 12% 성장했다고 발표했다.

대형 정유사들의 경우 수익이 주로 석유 등 화석 에너지에서 창출되고 있지만 미국을 비롯한 각국 정부의 온실가스 감축을 위한 규제 정책이 강화되면서 정유사와 바이오 에너지 업체 간 제휴ㆍ협력 관계가 가시화되고 있다. 미국의 경우 2022년까지 에너지 기업들의 바이오 연료 연간 판매량이 의무화될 예정이다.

국내는 2009년 3월 바이오화학산업 발전전략 연구용역을 발주하고 예비타당성 조사를 하면서 준비해 왔다. 정부는 2020년까지 세계 5위권 바이오화학산업 강국으로 도약해 국내 생산규모 18조원, 수출 규모 5조9천억원을 달성한다는 목표다. 에틸렌 기준 세계 5위권의 석유화학산업의 바이오화학 전환과 자동차 `전기전자’섬유산업 등 후방 산업을 연계해 다양한 바이오화학 소재를 개발하겠다는 것이다.

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.

‘녹색의 땅’ 전라남도, 신재생에너지 산업 메카로 자리잡아 

태양광・풍력・조력・소수력・바이오 추진… 2010년 신재생에너지 생산량 전국 1위

전국에서 신재생에너지를 가장 많이 생산하는 곳은 어딜까? 바로 전라남도다. 지난해 지역에너지 통계에 따르면 전라남도는 신・재생에너지 생산량 1,602천TOE로 전국 6,086천TOE의 26.3%를 차지해 전국 1위를 기록했다. 전라남도는 국내 최대태양광단지를 비롯해 해상, 육상풍력, 조력, 바이오매스 등 신재생에너지 전 분야를 갖추고 있다. 지자체 가운데 신재생에너지 산업에 적합한 최적의 자연환경이 있기 때문이다. 지자체 신재생에너지 사업현황 시리즈 첫 번째로 전라남도를 살펴본다. 

전라남도 신재생에너지 사업의 최대 특징은 전국 지자체 가운데 최적의 개발여건을 갖고 있다는 것이다. 

전라남도는 전국에서 일사량이 가장 풍부하여 태양광 발전의 최적지다. 전국평균 일사량이 4,584/m2. year이고 서울이 4,162/m2. year인 데 반해 목포는 5,113/m2. year으로 전국평균의 10% 이상이고 수도권의 20% 이상 많다. 

또 해상에서 불어오는 양질의 바람자원과 수심 5~20m의 리아스식 해안으로 풍력・조류발전 최적의 입지여건도 보유하고 있다. 특히 진도 울돌목의 경우 최대유속 6.2m/s에 수심 1.9~20m를 형성 조류 속도와 육지와의 근접성 등으로 최적의 조류발전 입지이기도 하다. 

여기에 농・수・축산도로서 볏짚 등 농수산 부산물 바이오 에너지자원 풍부하다. 현재 전라남도내 56개 폐기물매립시설 및 6개 축산폐수공공처리시설 운영 중이다. 

지난 2010년 지식경제부가 조사한 지역에너지 통계에 따르면 신・재생에너지 생산량이 1,602천TOE로 전국 6,086천TOE의 26.3% 전국 1위를 차지했다. 생산 뿐아니라 신・재생에너지 사용비율도 3.45(전국평균 2.50%)로 전국 7위를 기록했다. 

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