도로 화물 운송의 탄소 중립 여정 3부: 바이오연료의 진실, 모든 바이오연료가 친환경적일까?

바이오연료에 대한 오해와 진실

"바이오연료는 무조건 친환경적이다." 이런 생각을 가지고 계신다면 다시 한번 생각해보시기 바랍니다. 바이오연료의 환경 효과는 생각보다 훨씬 복잡하고, 때로는 놀라운 결과를 보여주기도 합니다.

 

실제로 일부 바이오연료는 화석연료보다 더 많은 온실가스를 배출할 수 있습니다. 어떻게 이런 일이 가능할까요?

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바이오연료의 탄소 중립성 : 이론과 현실

기본 원리 : CO2 균형

바이오연료가 친환경적이라고 여겨지는 이유는 'CO2 균형' 개념 때문입니다:

1. 식물 성장 단계 : 대기 중 CO2 흡수
2. 연료 연소 단계 : CO2 배출
3. 결과 : 흡수량 = 배출량 (이론적으로)

하지만 이는 어디까지나 이론입니다. 실제로는 생산 과정에서 추가 에너지가 필요하고, 토지 이용 변화 등 복잡한 요인들이 개입하죠.

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현실의 복잡성

실제 바이오연료의 생애주기를 보면 :

• 원료 재배 (비료, 농기계 연료)
• 수확 및 운송 (트럭, 연료)
• 가공 및 정제 (공장 에너지)
• 유통 및 판매 (운송 연료)

이 모든 과정에서 온실가스가 배출됩니다.

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원료별 바이오연료 성능 비교

1. 폐기물 기반 연료 : 진정한 승자

폐식용유 HVO :

• 배출량: 11-16 gCO2e/MJ
• 화석디젤 대비 85% 절감
• 왜 좋은가? 폐기물 재활용으로 추가적인 농지 필요 없음

UCO(폐식용유) 바이오디젤 :

• 배출량: 10-17 gCO2e/MJ
• 화석디젤 대비 80% 절감

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2. 작물 기반 연료 : 주의가 필요

유채 바이오디젤 :

• 간접 토지 이용 변화 미포함시: 52 gCO2e/MJ
• 간접 토지 이용 변화 포함시: 103 gCO2e/MJ
• 화석디젤(92 gCO2e/MJ)보다 오히려 높을 수 있음!

Palm oil 바이오디젤 :

• 간접 토지 이용 변화 포함시: 최대 130 gCO2e/MJ
• 화석디젤보다 42% 더 많은 배출

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3. 바이오가스 : 원료가 핵심

축분 기반 바이오메탄 :

• 배출량: 9-28 gCO2e/MJ
• 특별한 점 : 회피된 메탄 배출로 인한 '음의 배출' 효과

도시 폐기물 기반 :

• 배출량: 15-38 gCO2e/MJ
• 폐기물 처리와 에너지 생산 일석이조

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토지 이용 변화 : 바이오연료의 아킬레스건

직접 토지 이용 변화 (dLUC)

산림이나 초원을 농지로 바꿀 때 발생하는 배출입니다. 나무를 베면 저장된 탄소가 대기로 방출되죠.

간접 토지 이용 변화 (iLUC) : 더 큰 문제

이게 진짜 복잡한 부분입니다. 예를 들어보겠습니다 :

시나리오 : 유럽에서 바이오디젤용 유채 재배 증가

1. 유럽 농지에서 유채 재배 확대
2. 기존 식용 작물 재배지 감소
3. 식용유 가격 상승
4. 동남아시아에서 팜 농장 신규 개발
5. 열대우림 벌채로 인한 대량 CO2 배출

결과적으로 유럽에서 만든 '친환경' 바이오디젤이 지구 반대편에서 환경 파괴를 일으키는 역설이 발생합니다.

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지역별 바이오연료 현황과 문제점

유럽의 딜레마

• 폐식용유 바이오연료 수요 급증
• 하지만 폐식용유의 50% 이상을 중국, 말레이시아, 인도네시아에서 수입
• 정말 '지속가능한' 공급망인지 의문

원료 부족 문제

폐기물 기반 연료가 좋다는 것은 알겠지만, 현실적으로 폐기물 양은 한정적입니다:

• 전 유럽 폐식용유 : 연간 약 150만 톤
• 바이오연료 수요 : 그보다 훨씬 많음

결국 작물 기반 원료에 의존할 수밖에 없는 상황입니다.

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바이오연료별 상세 분석

HVO (수소처리식물성오일)

장점 :

• 기존 디젤 엔진에 바로 사용 가능
• 낮은 온도에서도 성능 우수
• 폐기물 원료 사용시 매우 친환경적

단점 :

• 생산 비용이 높음
• 작물 기반 원료 사용시 환경 효과 의문

바이오메탄 (CBM/LBM)

장점 :

• 다양한 폐기물 원료 활용 가능
• 회피된 메탄 배출로 추가 환경 효과
• 기존 천연가스 인프라 활용

단점 :

• 메탄 누출 위험
• 저장 및 운송 인프라 필요

바이오에탄올

장점 :

• 기술적으로 성숙
• 다양한 원료 활용 가능

단점 :

• 작물 기반 생산시 식량 안보 우려
• 에너지 밀도가 상대적으로 낮음

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실무진을 위한 바이오연료 선택 가이드

1. 원료 확인이 최우선

• 폐기물 기반 > 2세대 바이오매스 > 식용 작물 순으로 선호
• 공급업체에게 원료 출처 인증서 요구

2. 토지 이용 변화 고려

• iLUC 위험이 낮은 연료 선택
• RED II의 고위험 원료 목록 참조

3. 공급망 투명성 확보

• 원료 생산지부터 최종 연료까지 전 과정 추적
• 제3자 인증 기관의 검증받은 연료 사용

4. 단계적 접근

• 단기: 폐기물 기반 바이오연료 활용
• 중기: 2세대 바이오연료 도입
• 장기: 전기화 또는 eFuels로 전환

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정책적 시사점

EU RED II의 교훈

• 고위험 iLUC 원료 사용 제한
• 폐기물 및 잔재물 기반 연료 우대
• 2030년부터 팜오일 바이오연료 단계적 금지

기업의 대응 전략

• ESG 관점에서 신중한 연료 선택
• 장기 공급 계약 체결
• 다각화된 연료 포트폴리오 구성

다음 편 예고

4부에서는 미래의 게임 체인저가 될 수 있는 합성연료와 eFuels에 대해 알아보겠습니다.

재생에너지로 만드는 e디젤이 정말 해답이 될 수 있을지, 그리고 상용화까지 어떤 과제들이 남아있는지 심도 있게 분석해보겠습니다.

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