▲ 울창한 산림은 이산화탄소를 흡수하고 우드펠릿의 원료가 된다. /인천일보 자료사진

연소 후 폐기물 발생량 적어 … 국내 산업용 사용 확대 추세

선진국 대비 보급·정책적 지원 부족 … 해외 벤치마킹 필요




국제사회의 최대 이슈는 지구온난화에 따른 기후변화와 화석연료 고갈에 따른 에너지위기다.

세계 각국에서는 화석연료 사용에 따른 지구온난화 방지를 위해 이산화탄소 발생량을 줄이는 한편 고유가에 대비하기 위해 다양한 대체에너지 개발에 박차를 가하고 있다.

국내에서도 2030년까지 신재생에너지 11%를 보급하겠다는 내용의 국가에너지기본계획을 지난 2008년 수립해 시행하고 있으며 특히 국내 전력생산 시 발생하는 이산화탄소 발생량은 연간 2억여t으로 총 이산화탄소 배출량의 34%를 차지하는 만큼 감축이 요구된다.

정부는 2012년부터 에너지 생산업체들이 생산하는 에너지중 2%를 재생에너지로 대체하는 신재생에너지 공급의무화제도(RPS)를 실시하고 있다. 이에 따라 지구 육상 전체 바이오매스의 90%를 차지하고 있는 산림바이오매스에 대한 관심이 높아지고 있다.



▲신재생에너지의무할당제

최근 국내 6개 발전공기업 중 한국수력원자력을 제외한 5개 기업에게 270억원대의 과징금이 부과됐다.

과징금 부과는 5개 발전공기업이 '신재생에너지의무할당제'에 따라 부과된 신재생에너지 발전 공급량을 채우지 못했기 때문이다. 발전공기업은 전체 발전량의 2%를 신재생에너지를 이용해 발전해야 한다. 할당된 신재생에너지 발전 분량중 태양광부문은 달성했으나, 풍력, 연료전지, 소수력, 바이오 등으로 구성되는 비태양광부문은 할당량을 채우지 못했던 것. 비태양광발전분야는 입지, 환경, 인허가, 경제성 등 고려요소가 많고 추진하는데 긴 시간이 필요하기 때문에 추진이 쉽지 않다. 이 때문에 비교적 입지 등 제한 요소가 적고 건설기간이 짧은 바이오매스가 부각되고 있다.

바이오매스는 어느 시점에 임의의 공간 내에 존재하는 특정 생물체의 양을 중량 또는 에너지량으로 나타낸 것으로 생물량, 생물체량이라고도 하며, 목재 등이 대표적이다. 지구상에서 1년간 생산되는 바이오매스는 석유의 전체 매장량과 맞먹어 적정하게 이용하면 고갈될 염려가 없는 이점이 있다. 목재를 운반하고 관리하기 편하도록 가공한 것이 우드펠릿이다.



▲우드펠릿의 장점

우드펠릿은 1차 오일쇼크 이후 대체에너지로 1970년대 미국 오리건주에서 개발됐지만 유가 하락으로 빛을 보지 못하다가 1982년 스웨덴에서 첫 생산됐다. 1990년대 탄소세가 도입되고, 교토의정사가 발효된 뒤부터 우드펠릿이 각광받기 시작했다. IPCC(UN산하 국가간 기후협약)에서도 인정하는 대표적인 탄소중립 청정연료인 우드펠릿은 임업이 발달한 북유럽 중심으로 많이 사용하고 있다. 우드펠릿은 목재 가공 과정에서 발생하는 톱밥을 물리적으로 압축한 것으로 모양이나 품질이 일정해 자동화된 연소설비에 적합하다. 또한 운반이 편리하고 고압으로 압축하기 때문에 단위 중량당 발열량이 크게증가되는 장점이 있다. 연소된 후 발생하는 재 등의 폐기물 발생도 적다.

우드펠릿 제조시에는 첨가물을 넣지 않으며, 원재료인 나무도 방부처리 혹은 화학물질에 노출, 폐목재 등은 사용할 수 없다. 첨가물을 넣지 않아도 목재의 기본 물질인 리그닌 덕분에 형태가 유지된다. 목재를 가공한 연료로 우드칩도 있으나, 압축하지 않아 중량당 발열량은 우드펠릿에 비해 떨어진다. 목재는 계획적인 조림으로 순환 생산이 가능하기 때문에 탄소순환 메커니즘을 활용할 수 있는 최적의 선택으로 여겨진다.



▲우드펠릿 보급 현황

우리나라에서는 하동화력, 포승단지 열병합시설 등 산업용으로 사용이 확대되고 있으며, 농가의 면세 경유 지원 정책이 축소됨에 따라 대체재로서 부각되고 있다. 그리고 올해부터 도시 주택에도 사용이 가능하도록 법이 개정됐다. 산림청이 정책적으로 농가에 보급하기 시작한 초기 단계를 지나 도시 주택에 우드펠릿 보일러를 설치하는 경우도 증가하고 있는 것이다.

대기보전법에 따라 수도권에서는 석탄류, 땔나무, 숯 등의 고체 연료의 사용이 제한되고 있으나, 우드펠릿은 상위법인 '신재생에너지 특별법'에 따라 도시에서 산업용으로 사용이 가능하다. 지난해까지는 주택용 우드펠릿 보일러라도 농·어촌에만 설치가 가능했고 주민편의시설, 사회복지시설의 경우, 지방자치단체가 직영하는 시설에서만 설치가 허용됐지만 올해부터는 '산림자원의 조성 및 관리에 관한 법률'에 따라 도시 일반 가정과 민간이 운영하는 복지시설에도 우드펠릿 보일러를 설치할 수 있게 됐다.

실제 서울 노원구는 지역내 가지치기로 나오는 나뭇가지를 우드펠릿으로 가공하고 이를 저소득층에게 저렴하게 공급하는 사업을 하고 있다.

하지만 아직 선진국에 비하면 보급이나 정책적 지원은 부족하다. 독일은 연방 환경부가 '100% 재생가능에너지지역' 프로젝트를 2007년 시작했고, 이 프로젝트의 지원에 힘입어 도심에서도 우드펠릿 난방이 가동 중이다. 루르 공업지대에 위치한 인구 60만 도시 도르트문트는 시영 주택공사가 우드펠릿보일러를 공급하는 프로젝트를 시작했다. 독일에서는 국가 차원에서 엄격한 펠릿 품질인증제를 실시하기 때문에 매우 질이 좋은 펠릿을 사용한다. 높은 품질의 펠릿을 사용하면 재가 거의 남지 않고, 펠릿 연소시 발생하는 배기가스는 집진시설로 잡아낸다.



▲우드펠릿 확대 위한 과제

우드펠릿은 도시가스 대비 20% 저렴하기 때문에 에너지를 대량 소비하는 시설은 화석연료 대비 원가절감 효과를 크게 볼 수 있다. 하지만, 우드펠릿 보일러는 화석연료 보일러에 비해 고가이다. 또한 원재료인 목재의 특성상, 그을음, 연기, 분진 등이 발생하므로 이를 집진하고 오염된 공기를 정화할 고가의 정화시설이 필요하다. 정화시설이 완비된 발전소, 공장시설에서 배출되는 대기가스는 청정연료로 알려진 LNG 연소 시 발생하는 가스보다 미세먼지 등 오염물질이 현저하게 적지만, 이를 위해서는 고가의 정화시설을 설치해야 한다. 따라서, 보급을 확대하기 위해서는 정부의 적극적인 보조가 필요하다. 정부는 국가간 탄소거래권을 고려해 탄력적인 보조금 정책을 수립하고 친환경 연료인 우드펠릿이 보급되도록 법과 제도 개선을 위해 노력해야 한다. 유럽 선진국은 탄소를 많이 발생하는 시설이나 차량에 대해서는 환경부담금을 무겁게 부과하고, 탄소를 발생하지 않거나 적게 발생하는 시설이나 차량에 대해서는 구입시 보조금을 지급하는 정책을 채택하고 있다.

우드펠릿의 확대에 따라 기업들도 관련 사업 진출에 나서고 있다. 탄소배출권 획득과 양질의 우드펠릿 공급을 위해 해외 조림지 확보에 나서고 있는 기업과 우드펠릿 발전소를 건설하고 이를 BOT 방식으로 운영하는 기업도 등장했다. 이에 따라 기존 화석 연료를 공급하던 에너지 기업도 사업 다각화 차원에서 바이오매스 에너지에 주목하고 있다. 정부의 지원 정책이 확대되고, 법과 제도가 정비돼 우드펠릿 보급이 확대되면 화석연료의 경쟁력이 장기적으로 저하될 것이기 때문. 현재 양질의 우드펠릿은 수입에 의존하고 있는 상황이어서, 산지가 많은 우리 나라의 특성상 장기적으로 우드펠릿을 국내 생산하는 방법에 대한 연구와 노력도 계속돼야 할 것으로 보인다.



▲인천과 우드펠릿

인천지역은 7개 공단지역의 산업체의 에너지 수요와 수도권의 청정에너지수요에 대한 공급지로서 역할을 하고 있다. 현재 벙커C유, 석탄을 사용하는 산업체는 배기가스 및 이슈가 되고 있는 초미세먼지 배출이 최소 수준의 연료인 청정연료로의 전환이 필요하다. 현재 대두되고 있는 청정 연료는 기존에 청정에너지인 LNG와 청정연료이자 탄소중립적인 우트펠릿이 있다. 에너지원을 다변화하고, 신재생에너지 녹색인천이 되기 위해서는 고가의 대기방지시설을 할 수 없는 수도권의 아파트나 주택에서는 LNG를 사용하고 고가의 대기방지시설을 설치할 수 있는 산업체는 우드펠릿 연료를 사용하는 것에 대한 검토가 필요하다. 법 규제에 맞는 방지시설을 갖췄을 경우 방지시설이 없는 LNG에 비해 오염배출량이 더 적어 도심지에서도 우드펠릿 사용이 가능하기 때문이다. 실제 인천지역에서는 산림청 지원을 받아 가정용 우드펠릿 보일러를 2010년에 271대, 2012년에는 19대를 각각 설치한 상태다.

대형 우드펠릿 보일러의 경우 아직 국내 기술이 걸음마 수준이기 때문에 해외 벤치마킹을 통해 검증되고 안정된 기술을 사용해야만 불완전 연소에 의한 오염물질 배출을 방지할 수 있다. 또 빠른 기술 개발을 통해 국내 기술의 자립화 및 해외 수출이 필요하다는 지적이다.

/김칭우기자 chingw@itimes.co.kr
 

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