[ESG경제=김민정 기자] 정유업계가 바이오항공유와 재생합성연료 생산을 위해 업계 공동 기술개발에 나선다고 밝혀 국내 바이오 항공유의 현 주소와 탄소중립 실현 가능성에 이목이 쏠린다.

항공이나 해운 업계에서 사용되는 정유는 온실가스가 상당하지만, 짧은 기간에 감축에 나서기 어렵기 때문에 탄소배출이 적은 연료를 활용하는 방안이 필요할 것으로 보인다. 문답을 통해 바이오항공유에 대해 알아본다.

1. 국내 바이오항공유 정책은 어디쯤 왔나?

항공유의 경우, 해외에서는 이미 바이오항공유가 상용화되어 미국 및 유럽을 중심으로 시장 형성이 진행되고 있는 상황이다. 항공사 및 바이오포트 구축 공항을 중심으로 바이오항공유 장기 연료 공급계약(off-take)과 함께 바이오항공유의 수요가 계속해서 증가하며 시장이 확대되고 있다.

국제민간항공기구(ICAO)에서는 항공부문의 온실가스 배출감축 목표를 달성하기 위한 주요 대안 중의 하나로 지속가능한 항공대체연료인 바이오항공유의 사용을 권고하고 있으며, 이미 다양한 국가 및 항공사에서는 바이오항공유의 생산 확대 정책 수립과 더불어 바이오항공유 상용화를 진행하고 있다.

한국의 경우에도 현재 전 세계 항공유 소비량의 약 2%를 소비하고 있고, 국제 항공 부문 추세를 따라 향후 바이오항공유를 도입할 경우 그 수요가 급격히 증가할 가능성이 높다.

그럼에도 불구하고 국내에 상용화를 위한 바이오항공유 생산 시설이 여전히 구축되지 않고 있다. 또한 정부와 관련 업계의 저조한 관심으로 바이오항공유 시범비행 및 국내 급유 기록도 해외에 매우 뒤쳐져 있는 상황이라는 지적을 받아 왔다.

한국기후변화연구원에서는 특히 국내 활용 시나리오에 맞는 생산기술의 기술경제성, 전주기적 지속가능성 평가, 최적 공급망(생산 시설의 위치 및 필요 용량, 수송옵션, 급유 공항 등) 디자인에 대한 검토와 평가가 필요하다고 지적해 왔다. 또 공급망 구축을 위한 투자 및 재정 지원 방법에 대한 방안 마련도 시급하다고 강조했다.

2. 미래 수송연료에는 어떤게 있나?

산업통상자원부는 23일 자동차회관에서 ‘재생합성연료(e-Fuel) 제5차 연구회’를 개최하고, 미래 수송연료 산업의 전망과 과제를 논의하는 자리를 가졌다. 산업부는 지난 4월부터 국내 산·학·연 전문가들과 연구회를 발족해 국내외 재생합성연료의 정책·연구 동향과 경제성, 국내 도입 시 과제 등을 정례적으로 논의해 왔다.

올해는 기존의 재생합성연료 기술 동향과 경제성 분석에서 더 나아가 수송 분야에서 필요로 하는 넓은 의미의 탄소중립연료의 의의와 기술 동향, 과제를 검토했다.

재생합성연료는 그린수소와 대기에서 포집한 탄소 자원 등으로 제조한 합성연료를 뜻한다. 재생연료는 탄소와 수소의 화학적 저장 형태로, 유통과 소비는 다른 탄화수소와 같은 반면 생산은 수소생산과 유사하다.

탄소중립연료는 재생합성연료를 포함해 바이오연료, 수소 등 탄소중립으로 인정되는 연료를 총칭해 더 넓은 의미로 쓰인다.

이 자리에서 김철현 현대오일뱅크 중앙기술연구원장은 “정유업계는 바이오항공유와 e-퓨얼생산을 위한 업계 공동 기술개발 등 협력에 속도를 내고 있다”고 밝혔고, 박기태 에너지기술연구원 탄소전환연구실장은 국내 정유산업의 탄소중립 실현을 위해 정유공정에 특화된 CCU(탄소포집 및 활용) 기술 개발 계획을 설명하고, e-퓨얼 생산 가능성을 제시했다.

또 강경성 에너지산업실장은 “수송 부문의 탄소중립 실현을 위해 전기·수소차를 중점 보급하되 e-퓨얼, 바이오연료 등 다양한 기술중립적 옵션을 탄소중립 감축 수단으로 병행할 필요가 있다”고 말했다.

3. e-퓨얼 기술 전망은?

수송 분야에서 CO2를 줄이기 위한 많은 노력 가운데 하나가 e-퓨얼이다. 이는 재생 가능한 소스(재생 에너지 등)를 이용하여 만든 전기 에너지를 액체 또는 가스 연료의 화학적 결합으로 저장하여 만들어지는 새로운 탄소 중립인 대체 연료다.

e-퓨얼은 물을 전기 분해한 H2와 CO2를 촉매 반응으로 합성한 액체 탄화수소를 의미 하고, 재생 에너지를 이용하여 만들기 때문에 CO2 배출과 흡수를 같게 하는 탄소 중립이 가능한 연료가 된다.

e-퓨얼이 석유계 연료보다 저렴할 수 있고, 전기 합성으로 생산된 화학 원료가 원유를 정제한 것보다 저렴할 경우에 e-퓨얼은 더 혁신적일 가능성이 있다고 알려져 있다. 또한 모든 소스의 재생 에너지를 액체 연료로 편리하게 저장할 수 있기 때문에 재생 에너지 환경을 바꿀 수 있는 큰 잠재력을 가지고 있는 것으로 평가된다.

유럽 아우디 사는 2018년 3월 엔진 테스트를 위한 충분한 양의 재생 연료를 처음으로 생산을 했고 e-퓨얼 연구를 계속 진행하고 있다. 또 일본 도요타, 닛산, 혼다 등에서도 각각 CO2와 수소의 합성 액체 연료인 e-퓨얼 연구 개발을 본격적으로 하고 있다고 밝히고 있다.

또 탄소 중립을 실현할 수 있는 액체 연료에는 옥수수나 조류 등으로부터 만드는 바이오 연료도 있다. 이러한 연료는 태양 에너지를 사용하지만, 생성에 시간이 다소 더 걸린다.

4. 바이오항공유가 실제 도입되고 있나?

바이오항공유는 전환 공정에 따라 온실가스 저감 효과에 차이가 있다. 평균적으로는 기존 화석연료 기반의 항공유 대비 온실가스 저감 효과가 40%~82%의 저감 효과를 가지는 것으로 알려져 있다.

세계적으로 항공부문의 온실가스 감축을 위하여 바이오항공유 개발 및 보급정책을 활발하게 진행하고 있는데, 정부보조금 외에 제도 및 세제혜택을 부여함으로써 바이오항공유 도입을 촉진하기 위한 정책을 동시에 진행 중인 경우가 많다.

미국, 유럽, 노르웨이 등에서 인센티브 정책을 운영 및 검토하며 바이오항공유 보급에 선도적인 노력을 기울이고 있다. 일본은 자국 생산의 바이오항공유를 활용한 비행 실현을 목표로 다양한 이해관계자로 구성된 민간위원회를 구성하여 바이오연료 보급 확대 정책 마련을 위해 노력하고 있는 추세다.

또 말레이시아, 인도네시아, 브라질 및 멕시코 등은 풍부한 원료자원을 바탕으로 바이오항공유 개발에 나서고 있다.

반면 우리나라는 2011년에 그린에너지 전략로드맵의 일환으로 바이오연료 산업 육성을 통한 수송 부문의 온실가스 저감과 신규 수출산업 창출을 목표로 바이오연료 로드맵을 수립했다. 현재 바이오연료 생산 원천 기술개발까지 진행되어있으며, 생산기술 실증 및 상용플랜트 기술개발은 미비한 상태다.