세계는 지금 바이오에너지 열풍 당장 상용 가능한 펠릿에 주목

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세계는 지금 바이오에너지 열풍 당장 상용 가능한 펠릿에 주목

2009년 2월 10일 (화) 14:16:49 | 지면 발행 ( 2009년 1월호 - 전체 보기 )

세계적으로 펠릿 열풍이 거세다. 지구촌이 고유가로 몸살을 앓고 있는 지금 이를 대체할 에너지원을 찾느라 각 나라는 그야말로 에너지 전쟁 중이다. 누가 상용 가능한 천연 에너지원을 먼저 확보하느냐에 국력을 집중시키고 있다고 해도 과언이 아닌데 이미 외국에서는 목질계 바이오 에너지를 활용한 펠릿보일러가 각 가정에 보급될 정도로 상용화에 성공한 모습이다. 그러나 우리나라는 이제 소수 업체에서 자체 생산이 가능한 정도의 척박한 수준이어서 정부는 펠릿을 중심으로 한 바이오에너지 산업 촉진 방안을 마련 관련 산업 발전을 도모할 계획을 세워놓고 있다.

바이오에너지(Bio Energy)란 태양광을 통해 광합성되는 유기물(주로 식물체)과 유기물을 소비하여 생성되는 모든 바이오매스(Biomass) 에너지를 뜻한다.
이것은 재생 가능하며 환경친화적일 뿐 아니라 기존 인프라에 큰 변화를 가하지 않으면서 화석연료를 대신할 수 있어 여러 대체에너지 중 수력발전과 함께 가장 널리 이용되고 있다. 여기서 말하는 바이오매스는 식물이나 미생물 등을 에너지원으로 이용하는 생물체로 지구상에서 1년간 생산되는 바이오매스 양은 석유 전체 매장량과 맞먹어 적정하게 이용하면 고갈될 염려가 없다.
이러한 바이오에너지는 바이오 디젤, 메탄가스 및 수소화, 우드 펠릿 등 다양한 분야에 적용된다. 이 중에서도 목질계 바이오매스 자원으로부터 얻는 우드 펠릿과 에탄올 생산기술 및 산업화가 시장성을 인정받는데 ▲저장 가능하고 ▲물과 온도 조건만 맞으면 지구 어느 곳에서나 얻을 수 있으며 ▲저자본으로 개발할 수 있고 ▲환경적으로도 안전하기 때문이다.

바이오에너지를 예를 들어 쉽게 설명하면 지금도 남아 있는 마른 잎이나 짚으로 밥을 짓고 장작불로 증기기관차나 자동차를 굴리고 횃불로 어둠을 밝히는 것 등을 생각해 보면 된다. 이러한 것들은 바이오매스를 직접적으로 이용한 사례라 할 수 있다. 이를 석유를 대체할 에너지원으로 만든 것이 현재 바이오에너지 활용 분야다. 목재를 이용해 보일러를 구동하고 미생물을 사용해 알코올을 만들거나 메탄가스를 발생시키는 것 등 '보조'가 아닌 '주'에너지원으로 바이오매스를 이용하는 것이다.

바이오에너지 산업 어디까지 왔나

자연으로부터 에너지원을 얻기에 각 나라마다 자국 실정에 맞게 바이오에너지 기술을 개발하고 있다. 미국은 정부 주도로 상용화 기술 개발과 보급을 추진하고, 유럽은 EU 차원의 기술 개발/실증 시험 사업과 이미 상당한 발전을 이뤄낸 바이오에너지(바이오디젤, 발전사업자) 공급 사업자 중심으로 보급 확대 중이다.

신재생에너지센터가 밝힌 바에 따르면 미국은 연료용 알코올 보급(28.1억, 2003년), 바이오디젤 보급(2,000만gal, 2003년), LFG 이용(360개소, 730㎽, 1998년)에 주력하고 있으며 EU는 LFG 이용(400개소, 670㎽, 1999년), 메탄가스 발전 시설(100개소, 240㎽, 2000년) 등이 활발하다. EU는 2010년까지 전체 대체에너지의 70% 이상을 바이오에너지로 공급할 예정이다.
이 외에도 ▲농부산물 바이오매스 가스화 이용(중국) ▲도시쓰레기 소각열 발전, 메탄올 생산 이용(일본) ▲미국과 목질계 에탄올 기술 개발 협력(스웨덴, 캐나다, 브라질) ▲바이오매스 가스화 발전기술 실증(스웨덴) ▲LFG 및 바이오가스 이용 기술 개발 적극 추진(네델란드, 덴마크) 등과 같이 각 나라들이 바이오에너지에 대한 투자를 적극 늘리고 있다.

특히 EU는 교토의정서 발효 이후 바이오에너지에 대한 관심이 집중되면서 최근 연간 50% 안팎의 높은 증가세를 보이는데 2005년 생산된 바이오연료는 391.4만 톤으로 2004년에 비해 65.8%나 증가했다. EU는 바이오연료 수송연료시장 점유율을 2020년까지 최소 10% 이상이 되도록 할 계획이다.

현재 우리나라 대체에너지 중 바이오에너지가 차지하는 비율은 2005년 기준 3.7%에 불과하다. 기술 수준에서도 EU와 미국에 5~10년 정도 격차를 보여 상용화 시기도 이들 나라에 비해 상당히 늦어질 가능성이 크다. 이에 정부는 2030년까지 경유 및 휘발유의 20%를 바이오디젤과 바이오에탄올로 대체할 '바이오 기술 개발 기본 계획'을 수립해 진행 중이다.

그러나 대부분의 바이오에너지 원료를 수입에 의존하는 실정이라 정부 계획대로 될지 불투명하다. 세계 원료 시장 수급불안 시 급격한 원자재 가격 변동을 초래할 수 있다는 점은 큰 장애물일 수밖에 없다. 실제 전 세계 바이오에너지에 대한 관심증가로 식물성 오일(팜유, 대두유, 유채유 등) 가격이 급등하기도 했다.
또 폐식용유와 같은 재활용 원료 이용율이 매우 낮다는 점도 고민거리다. ㈜B&D에너지 조사 결과에 따르면 현재 폐식용유 중 바이오디젤 원료로 회수되고 있는 양은 27%에 불과하다. 그렇다고 유채나 대두와 같은 일부 원료를 재배하자니 비싼 토지 임대료 및 임금으로 채산성이 맞지 않는다.
따라서 안정적인 수급처를 확보하는 동시에 자생력을 기르는 방안이 추진돼야 한다는 의견이 나온다. 산업은행 경제연구소는 '바이오에너지 시장 동향과 대응과제'라는 보고서를 통해 바이오에너지 생산업체가 직접 곡물, 삼림 등 원료가 풍부한 동남아 등지 진출로 원료를 확보하는 한편 옥수수와 같은 국내 상황에 맞는 에너지작물 개발을 촉진할 필요가 있다고 지적했다.

주목받는 목질계 바이오메스, 펠릿

이와 같이 세계 각지에서 바이오에너지에 대한 투자를 늘리고 분야를 선점하기 위한 기술 개발을 독려하고 있지만 우리나라는 아직 걸음마 수준이다. 바이오에너지 중 그나마 다른 나라와 경쟁 가능하고 원료도 쉽게 구할 수 있는 것이 바로 임산 폐기물을 연료화하는 목질계 바이오매스 분야다.
에너지경제연구원 배정환 연구원은 "목질계 바이오매스는 신재생에너지원에 비해 국내 잠재량이 가장 풍부한 에너지원"이라면서 "전국 시도별 잠재된 목질계 바이오매스 생산량을 측정하고 이를 상업화할 경우 지역 경제에 미치는 파급효과를 조사한 바에 따르면 부가가치 파급효과가 15,736억 원, 고용효과가 2630명인 것으로 나타났다"고 밝혔다.
목질계 바이오매스로부터 숯, 성형탄, 펠릿, 브리켓 등의 원료를 얻을 수 있는데 이들은 스토브, 보일러(가정용, 산업용) 및 난로, 열병합발전소 등에 쓰인다. 이중에서 효율성과 환경성, 사업성에서 가장 높은 점수를 받는 것이 펠릿(Pellet)이다. 또한 목재 폐기물을 쉽게 구할 수 있다는 것도 우리나라 펠릿 산업 전망을 밝게 하는 요인이다.
펠릿은 목질계 원료를 톱밥으로 만든 후 압축해 만든 것으로 30여 년 전 미국에서 처음 개발됐다.
▲직경 6~10㎜, 길이 10~30㎜ 캡슐 형태 균일한 형상으로 연료 자동 보급이 가능해 이전 나무 연료보다 한층 취급하기 쉽고 ▲함수율 기복이 적어 10% 전후 수준으로 통일시켜 고효율, 저방출 연소가 가능하며 ▲나무 칩에 비해 연료로써 겉보기밀도(용적당 중량)가 2배 이상, 에너지밀도(용적당 에너지양)도 3배 이상이라는 게 장점이다.
독일 펠릿협회(DEPV)에 의하면 펠릿 난방 시 이산화탄소 발생량은 68㎏/㎽h 정도로 이는 가스 난방의 1/3, 석유의 1/5, 전기의 1/10에 불과한 수준이다. 또 가격 대비 단위당
발열량에서도 LNG나 전기보다 높은 수치를 보였으며 경유나 휘발유에 비해서는 효율이 3배나 높았다.

산림조합중앙회 류재운 박사는 "펠릿이 재생가능한 에너지원으로 세계적인 인기를 모으는데 그 이유는 이산화탄소 배출량이 적을 뿐만 아니라 목질 연료 중에서 연소 효과가 높고 취급이 용이하며 안정된 연소성을 가지고 있기 때문"으로 분석했다. 또한 그는 "펠릿은 연소로와 관련 시설 구매 비용 등과 같은 투자비용이 소요되는 게 사실이지만 이를 포함하더라도 가스와 석유, 전기와 충분하게 대응할 수 있다"밝혔다.
펠릿 생산 업체 ㈜건조기술 조문현 이사는 "환경오염을 최소화할 수 있는 새로운 에너지원이자 에너지 비용을 절감시킬 수 있는 재료"라면서 "95% 이상 수입되는 목재를 활용함으로써 폐기물 처리량 감소 및 처리비용 절감에도 지대한 영향을 미친다"며 펠릿의 가치에 대해 설명했다.
현재 우리나라에 산림조합중앙회를 비롯해 건조기술, 일도바이오테크 등에서 펠릿 제조 생산 공장을 갖추고 있는데 올해부터 시행되는 펠릿보일러 보조 사업과 맞물려 이들 업체를 중심으로 본격적인 생산이 이뤄질 전망이다. 류재운 박사는 펠릿 생산량이 연간 35,000톤 이상에 달할 것으로 내다봤다.

펠릿 상용화 선두주자, 펠릿보일러

현재 우리나라에 선보이는 펠릿 원료 난방 기구는 보일러, 벽난로, 스토브 등이다. 2007년까지만 해도 수입 제품이 대부분을 차지했으나 작년부터 국내 기술로 제작한 보일러, 스토브 등이 속속 선보이고 있다.
업계 관계자는 "정부의 저탄소 녹색성장 정책에 힘입어 지자체에서 이와 관련된 다양한 사업을 진행하는데 그 중 하나가 펠릿보일러 보급 사업이다. 정부 시책과 가장 잘 어울릴 뿐만 아니라 지자체에 남아도는 임산 폐기물을 효율적으로 처리할 수 있기 때문"이라고 설명했다. 덧붙여 그는 "농촌 가정, 축사, 비닐하우스 등지에 골고루 쓰일 수 있다는 장점도 있다. 작년과 올해 지자체 주도로 사업자를 선정해 펠릿을 생산하는 움직임이 많아 서서히 관련 산업 발판이 다져지고 있다"고 전했다.

실제 작년 한 해 경상북도, 강원도, 충청북도 등에서 펠릿보일러 시범 보급 사업을 진행했는데 경북 영덕군의 경우 6개월간 기름보일러와 펠릿보일러를 동시 사용 실험한 결과 30% 가량의 연료 절감 효과를 얻은 것으로 나타났다.
영덕군 관계자는 "2009년 펠릿보일러에 들어가는 원료 공장을 건립할 예정"이라면서 이와 함께 "펠릿보일러 20대를 국가보조(보조 70% 자부담 30%)로 군민들에게 신청 받아 점차적으로 확대 보급할 계획"이라고 말했다.
산림청으로부터 펠릿 제조시설사업대상지로 최종 확정돼 목질계 바이오매스 시범도로 지정된 충북도는 연간 2만 5000톤의 펠릿을 생산할 방침이며 올해 자부담 50%로 펠릿보일러 400대를 가정에 설치한다.
앞서 언급한 것처럼 올해부터 펠릿보일러 보조 사업이 시작된다. 300만~400만 원대에 이르는 펠릿보일러를 가정에 설치할 경우 국가에서 50%에서 많게는 70%까지 보조해 주는 사업으로 이것이 본격적으로 시행되면 관련 시장도 적잖게 성장할 전망이다. 태양열연구조합 관계자는 "탁월한 경제성에다 높은 자동화율, 완전 연소를 통한 친환경성 등 흠잡을 데가 없다. 연구조합에서 예비타당성 검토를 거쳐 태양열주택 보조열원으로 펠릿을 주목하고 있다"고 밝힌 바 있다.
그러나 우려의 목소리도 높다. 아직까지 관련 규정이 전무한데다 눈앞에 이익만을 보고 부실 업체들이 대거 쏟아질 염려가 있기 때문이다.
일도바이오테크 관계자는 "아직 펠릿보일러에 대한 기준이 정해진 것이 없다. 만약 이대로라면 소비자는 대혼란에 빠지게 될 것"이라고 우려했다. 그는 "KS마크처럼 펠릿보일러에도 인증마크가 있어 소비자가 안심하고 구매할 수 있어야 하고 또한 소비자가 양질의 제품을 선별할 수 있는 기준을 제시해야 한다"고 말했다.

- 글 홍정기 기자 자료제공 신재생에너지센터 031-2604-114 www.energy.or.kr ㈜건조기술 062-946-2050 dryingeng.koreasme.com 일도바이오테크㈜ 1588-9484 www.ildobiotech.com 정우벽난로 031-775-1975 www.jwg.co.kr -