2009.04.16 <자동차신문>

지구 온난화 현상에 대해 세계인의 관심이 집중되고 있는 가운데 현재의 화석 연료를 대체할 수 있는 새로운 에너지 도입이 시급하다는 데에는 이론이 없다.
이에 따라 현재, 풍력, 태양에너지, 핵융합 등 여러 가지 에너지가 대체 에너지가 급부상하고 있으나 가장 뜨거운 감자로 대두되고 있는 것이 바로 바이오 연료이다.
본지는 최근 '친환경(그린)'시대에 발맞춰 다시 각광을 얻고 있는 바이오연료에 대해 집중분석해 보았다.(편집자 주)

■ 바이오 연료의 기원
바이오 연료는 우리가 열에너지를 얻기 위해 장작을 태우는 행위나 조명으로 식물성 기름을 태우는 것을 예로 들 수 있다.
그러나 산업혁명 후 바이오 연료대신 화석연료가 널리 사용돼 왔다.
이후 화석연료로 인한 막대한 양의 이산화탄소 발생으로 인해 현재 지구는 온난화와 연료고갈이라는 문제에 직면하게 됐다.
초기에는 바이오연료 추출이 난방, 취사, 조명을 위한 것이 자동차 등에 사용할 목적으로 바뀌었다.
브라질의 경우 세계적인 사탕수수 생산국으로 사탕수수에서 에탄올을 추출, 자동차 연료로 사용했다.
21세기에 세계적인 경제 성장을 이뤄짐에 따라 특히 중국과 인도 등 신흥국의 성장은 석유 수요 급증과 가격 폭등의 결과를 가져왔으며 세계가 바이오 연료에 관심을 기울이게 되었다.
여기에 ‘친환경’ 돌풍도 가세를 했다.

■ 바이오 연료의 문제점

식물을 재배해 대기중의 이산화탄소를 고정하고 이 탄소를 연료로 해서 에너지를 쓰면 다시 그만큼의 이산화탄소가 대기중으로 나간는 이론이 현실에서도 가능할 것일까?
막대한 양의 옥수수를 재배하는 국가인 미국의 경우 옥수수를 주로 가축 사료용으로 대부분 사용했으나 옥수수에서 에탄올을 추출, 바이오 연료로 활용해 사용하고 있다.
그러나 바이오 연료 자체로는 수지타산이 맞지 않기 때문에 정부의 도움이 필요했다.
이에 따라 미국과 유럽을 중심으로 수십억 달러가 바이오 연료사업에 투입됐다.
반면 바이오 연료에 대해 비판적인 시각도 만만치 않다.
먼저 바이오 연료는 그다지 ‘친환경’적이지 않다는 견해가 그것이다.
이는 바이오 연료를 생산키 위해 작물을 재배하는 과정에서 비료와 농약, 그리고 농기계들은 움직이는 데 필요한 연료 등 여러 가지 요소들을 고려를 이유로 든다.
옥수수는 이산화질소 비료를 선호하는데 이산화질소는 이산화탄소에 비해 300배나 강한 온실효과를 일으킨다. 또한 막대한 양의 살충제와 물, 그리고 에너지가 들어간다.
따라서 화석연료대신 바이오 연료를 사용하면 이산화탄소 발생량은 줄일 지 몰라도 온실 가스 배출량은 거의 그대로라는 게 이들의 주장이다.
브라질 등지에서 사용되는 사탕수수의 경우 이산화질소 비료문제는 크지 않으나 한정된 기후 조건에서만 재배가 가능하다는 점에서 효율성이 떨어져 부정적인 결과를 가져온다.
유럽 등지에서 바이오 연료로 각광받는 유채꽃 등의 경우의 옥수수와 사탕수수의 중간 정도의 온실효과를 일으킨다.
한편 네덜란드 국립환경연구소인 센터노벰에 따르면 바이오연료 중 바이오에탄올은 가솔린에 비해 30%, 바이오디젤은 경유에 비해 40%의 온실가스 감축효가가 있는 것으로 분석했다.
앞서 언급한 부정적인 결과로 바이오 연료를 생산키 위해 열대우림이 파괴되고 있기 때문에 지구온난화를 가중시킨다고 주장하는 이들도 있다.
또 그들은 세계각국이 곡물 자원을 바이오 연료로 사용하고 있기 때문에 전세계 곡물가를 부추겨 저개발국가의 저소득층에의 어려움을 가중시킨다고 말한다.

이와 관련 2007년~2008년 식량가격 폭등의 이유로 많은 이들이 바이오연료를 원인 중 하나로 지목한다.
이에 대해 미국 부시 행정부는 곡물의 양이 극히 적다면 이러한 주장을 일축한 바 있다.
더불어 바이오연료의 공급량 부족 또한 문제점으로 지적된다.
현재 농경지가 부족하기 때문에 옥수수 에탄올은 미국에서 차량용 연료로써 아주 소량이 사용될 뿐 대량으로 사용되기는 어렵다는게 관련전문가들의 중론이다.
물론 모든 바이오연료가 식량에서 나오는 것은 아니다. 예를 들어 식당에서 사용하고 남은 폐식용유, 쓰레기 처리장이나 축산 오폐수등을 이용해서도 바이오연료를 만들 수 있으나 그 양이 매우 작다는 단점을 가지고 있다.

■ 나라별 바이오연료법 시행
바이오연료도입에 가장 적극적인 국가은 미국이다. 과거 미국 부시행정부는 휘발유에 바이오에탄올을 85%까지 섞은 E85연료 보급을 위해 각종 조세해택과 보조금을 지급한 바 있다.
필리핀의 경우 최근 바이오연료를 혼합한 제품 사용이 의무화됐다. 초기 4년간은 휘발유에 바이오 디젤 1%를, 에탄올 5%를 혼합해야 하며 이후 혼합비율을 각각 2%, 10% 수준으로 확대한다는 게 주된 내용이다.
이에 따라 필리핀은 바이오연료 사용 증진을 위해 투자자에게 지속적인 인센티브 제공을 거듭 확약하고 투자 확대를 유도하고 있는 분위기다.
일본의 경우 바이오연료의 자국내 생산을 통한 자국내 소비를 추진하고 있다.
일본 정부는 2010년도까지 운수용 연료의 50만킬로리터(원유환산)를 바이오연료로 교체하는 계획하에 21만킬로리터를 석유업계에 요청한 상태이다.
우리나라의 경우 지난 2007년 정부가 바이오디젤 보급 준장기 계획을 내놓은 후 구체적인 진행상황에 대해 언급이 없다.
이는 우리나라의 바이오연료는 원료의 대부분을 수입에 의존하고 있어 급등하고 있는 국제 곡물가격의 영향의 크게 받고 있으며 최근 식량자원의 에너지화에 대한 비난여론 탓에 어려움을 겪고 있기 때문으로 풀이된다.
한편 KAIST와 GS칼텍스 등이 폐목재를 이용한 부탄올 생산 기술개발을 진행 중인 것으로 알려져 있다.

■ 바이오 연료의 미래는.
현재 바이오 연료의 가장 큰 문제점은 그 원료가 작물이라는 데 있다.
따라서 바이오 연료의 미래는 새로운 원료개발에 달려있다는 것은 누구나 동의한다.
이와 관련 작물에서 먹지 않는 부분(예를 들어 짚이나, 줄기)을 발효시켜 에탄올을 만들거나 톱밥같은 임업 폐기물을 바이오연료로 개발하는 연구도 진행 중인 것으로 알려져 있다.
특히 우리나라의 경우 최근 삼성경제연구소의 발표자료에 따르면 바이오 디젤은 국산화하고 바이오 에탄올은 해외 생산에 주력한다는 방침이다.
바이오연료에는 에탄올과 바이오디젤이 있다. 현재 전국 대부분의 주유소에서 판매되는 일반경유는 바이오디젤 0.5%를 혼합한 혼합경유이다.
이와 관련 정부는 향후 바이오디젤 혼합비율을 5%까지 올린다는 계획이다.

 
*바이오연료의 장단점 비교
종류 장점 단점 바이오에탄올 -첨가제로 사용해 석유소비 감소 -독성물질과 이산화탄소배출 저감 -폐기시 토양 및 지하수 오염 심각 -낮은 에너지 효율 -수분에 취약하고 장기간 저장시 금속 물질과 생화학 반응 발생 -겨울철 등 낮은 온도에 취약 바이오디젤 -폐식용유 등 폐자원 활용 -유해오염물질 배출 감소 -폐기시 토양 및 지하수 오염 저감 -디젤에 비해 높은 제조 비용과 낮은 연비 -동절기에 응고하며 장기간 저장시 산화해 부품 손상 발생 -NOx 배출 증가