환경오염에 대한 문제의식과 고유가 시대의 불안감이 고조되면서 바이오테크놀로지(BT) 기술을 통한 청정에너지 개발이 전세계적으로 확산되고 있다.
청정에너지는 동·식물(바이오매스)에서 뽑아낸 바이오에너지(연료)가 대표적이며, 바이오디젤은 경유를 바이오에탄올은 휘발율를 대체할 수 있다. 이미 1970년대부터 브라질과 미국, 유럽 등은 바이오에너지를 사용해 왔으며, 최근에는 일본과 중국 등에서도 바이오에너지 도입을 추진하고 있다. 이러한 분위기가 고조됨에 따라, 미국과 유럽 브라질 등 주요 경제권들이 참여하는 국제바이오연료포럼(BIF)도 창설을 준비중이다. 국내에서도 지난 2년 동안 시범사업 기간을 거쳐 지난 해 7월부터 바이오디젤의 상용화를 시작한 바 있다.
◇바이오 에너지란=유로파바이오에 따르면, 화학공정을 바이오공정으로 대체하는 경우 50% 정도의 이산화탄소 배출 감소효과를 얻을 수 있을 것으로 보인다. 바이오에너지를 사용하면 이산화탄소량이 증가하지 않기 때문에 환경오염을 줄일 수 있을 뿐 아니라 각국의 보유자원에 따른 에너지 개발 기술을 특화할 수 있다는 장점도 있다. 식물 재배량이 많은 브라질의 경우 사탕수수와 같은 식물을 이용해 70년대부터 바이오에너지를 개발, 바이오에너지 강국이 됐다. 주로 사용되는 바이오에너지로는 액체 바이오연료인 바이오에탄올과 바이오디젤로, 바이오에탄올은 사탕수수나 옥수수 등에서 뽑아내고 바이오디젤은 해바라기씨 등에서 추출한다. 바이오에탄올은 가솔린의 옥탄가를 높이는 첨가제로 주로 사용하고 있다. 바이오디젤은 석유계 디젤과 혼합해 사용하며(5∼20%정도), 기존 디젤 엔진에서도 사용할 수 있기 때문에 단기간 내 보급이 확대될 수 있다.
◇해외 개발 동향=세계 각국은 기존 화석연료를 대체할 수 있는데다 환경오염 배출 물질이 적은 바이오에너지 생산 기술 개발은 물론 보급을 위해 적극적인 지원에 나서는 상황이다. 미국은 중동 의존도를 줄이기 위해 바이오매스 R&D법을 통해 바이오에너지 개발 본격화하고 있으며, 2025년까지 중동산 수입 석유량을 현재의 25% 수준으로 줄이는 계획을 발표한 바 있다. 부시 대통령도 ‘석유중독’을 해결하기 위한 방안으로 바이오에탄올을 들며, 6년 내에 상용화 가능 연료라고 거론할 만큼 강력한 의지를 피력했다.
EU는 전체 연료 중 바이오연료의 비중을 2005년 2%수준에서 2020년 20%로 높이는 계획을 수립했으며, 브라질은 2005년 이미 자동차연료의 20∼25% 이상 바이오연료를 의무적으로 사용하도록 했다. 브라질은 1970년대 오일쇼크 이후 바이오 에탄올 개발에 착수해 성공을 거뒀으며, 자국의 풍부한 농업자원을 활용해 ‘에너지 독립’을 선언했다.
이러한 국가 정책에 따라 세계적으로 바이오에너지 개발에 관한 논문과 특허는 90년대부터 급증하기 시작했다. 생명공학정책연구센터가 집계한 자료에 따르면, 바이오에너지 관련 논문은 1990년대 후반 이후 본격적으로 발표되기 시작해 2005년에는 한 해에 99건 2006년에는 123건으로 늘어났다. 특허도 90년대부터 출원되기 시작해 현재 1000여 건의 특허가 출원됐다.
◇국내 개발 동향=우리나라도 신재생에너지 보급에 적극적이다. 정부는 2011년 총에너지의 5%를 신재생에너지로의 보급을 목표로 하고, 바이오에너지 관련 R&D에 앞으로 10년 동안 677억원을 투입할 예정이다.
바이오디젤과의 혼합비율이 5% 정도인 혼합연료의 경우 지난 해부터 본격적으로 주유소와 정유사에서 판매를 시작해, 지난 해 하반기 3개월 동안 바이오디젤 업체가 생산해 정유사에 공급한 바이오디젤 원액은 2005년 연간 보급량(1만5000리터)을 넘어섰다.
연구개발도 활발하다. 학계에서는 전남대학교가 미국 텍사스대학과 함께 ‘에너지 저장 및 전환 효율을 혁신하기 위한 나노 소재의 설계 및 공정개발과 바이오 에탄올 생산’ 공동 연구를 수행하기도 했으며, 서울시립대학교와 한국생명공학연구원은 고구마를 이용한 바이오에탄올 생산연구를 진행중이다. 지난 해 한국생명공학연구원은 바이오-알카리 촉매를 사용한 화학공정으로 생산되던 기존 바이오디젤과 달리 생물촉매인 리파제를 이용한 생물공정으로 생산되는 ‘바이오-바이오 디젤’ 생산기술을 개발해 눈길을 끌기도 했다. 업체에서는 씨에스엠사 등이 대표적으로 바이오에너지 관련 연구를 진행 중이다.
생명공학정책연구센터 관계자는 “바이오에너지 상용화를 위해서는 연구개발 뿐 아니라 이를 보급할 수 있는 인프라가 필요하다”라며 “바이오에너지에 대한 소비자들의 이해를 높여야 하며, 세제지원 등의 혜택도 강화해야할 것”이라고 말했다.
문보경기자@전자신문, okmun@
