경기개발연구원, ‘목질계 바이오매스의 에너지 활용방안’ 연구
그 일환으로 2009년 7월, 목질계 바이오매스 관련 정책으로 ‘폐자원 바이오매스 실행계획’을 발표하고 2020년까지 600개의 녹색마을을 조성하겠다는 목표를 설정했다. 아울러 2013년까지 국토면적 10%에 이르는 127만ha의 숲 가꾸기 사업을 통해 임산 잔재물 650만㎥를 수집해 국내외 87만톤(국내 52, 해외 35)의 목재펠릿을 공급할 예정이다. 아울러 2020년까지는 숲 가꾸기와 바이오 순환림 조성 등을 통해 500만톤(국내 100, 해외 400)의 목재펠릿을 공급, 국내 신·재생에너지 생산량의 12%를 충당할 계획이다.
이러한 가운데 경기개발연구원은 최근 ‘목질계 바이오매스의 에너지 활용방안’ 연구를 통해 목질계 바이오매스 이용 현황, 제도적 한계 및 경제성 분석 등을 통한 경기도 목질계 바이오매스의 효율적인 활용방안과 목질계 바이오매스 특성에 따른 차별화된 추진전략을 제시했다.
목질계 바이오매스 에너지 활용 방법의 적정성 확보해야
목질계 바이오매스는 산림 폐목재와 도시 폐목재로 구분해 활용방법을 차별화할 필요가 있다. 경기도 산림폐목재 활용에 있어 최적지는 산림폐목재 발생이 밀집한 양평·가평·여주로 분석됐으며, 이들 시·군은 지리적으로도 근접한 장점을 이용해 산림 바이오매스 클러스터를 구축하고 산림폐목재 가공과 판매 거점으로 활용하는 방안도 고려할 수 있다.
더불어 산림이 우수한 지역은 주로 산림폐목재를 이용한 펠릿보일러를 활용하는 방안이 적절하다. 산림 폐목재는 수집운반비용 과다로 인한 경제성을 확보하기 위해서라도 발생지를 중심으로 생산과 소비를 할 수 있는 에너지 자립마을을 구축해야 한다. 이와 함께 산림청에서 지원하는 펠릿보일러 보조금과 녹색마을 조성사업과 연계한 예산 확보를 통해 이를 활성화해야 한다.
도시 폐목재는 다량의 폐목재가 일시적으로 배출되는 특성을 갖고 있다. 특히 산림 폐목재에 비해 수거·운반이 용이하므로 수거·보관체계를 정비해 열병합 발전에 활용하는 것이 바람직하다. 경기도 도시폐목재 에너지화 사업은 1단계로 북부지역의 의정부시와 남부지역의 수원시·성남시·안양시, 제2단계는 서부지역의 김포시와 남부지역의 의왕시, 북부지역의 고양시·파주시를 연계해 추진하며, 폐목재 연료화 사업 및 열병합 시설과 함께 처리할 경우 에너지 이용과 경제적 효율성을 확보할 수 있을 것이다.
또한 목질계 바이오매스 생산량을 기준으로 10톤 이하일 경우 펠릿보일러를 중심으로 운영체계를 구축하고 10톤 이상 100톤 이하이면 자가소비를 중심으로 소규모로 공공시설의 펠릿보일러, 공장 가스화 발전 등에 이용할 수 있을 것이다. 100톤 이상일 경우는 중·대규모 석탄혼소발전, 지역 내 열 공급 등을 통해 환경 친화적 에너지 활용과 경제성이라는 일석이조 효과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다.
탄소 중립형 에너지원 가치 창출과 제도적 보완 필요해
바이오매스 연료는 연소할 때 CO2가 발생하지만 광합성에 의해 이를 흡수하기 때문에 탄소 중립적 특성을 가진 에너지로 국제사회에서 인정받고 있다. 목질계 바이오매스 연료인 펠릿과 석유 연소시 배출가스량을 비교하면 석유가 펠릿 연소 때보다 질소산화물(NOx)과 이산화황(SO2) 배출량이 2배 이상 많으며 CO2 배출량도 약 27배나 늘어나는 것으로 나타났다.
경기도 목질계 바이오매스 중 산림폐목재 바이오매스량 261,973㎥를 우드 칩과 펠릿 원료 1:1로 공급해 우드 칩으로 생산할 경우 예상되는 이산화탄소 감축효과는 연간 585,000톤이며, 탄소배출권으로 환산하면 약 87억 원의 수입을 기대할 수 있다. 동일한 방식으로 산림폐목재 바이오매스량의 50%인 130,000㎥를 펠릿으로 생산할 경우 예상되는 이산화탄소 감축효과는 연간 941,000톤으로 탄소배출권 예상수입은 140억 원 규모이다.
이러한 환경편익과 탄소 중립적 에너지원의 특성을 고려할 때 목질계 바이오매스는 2013년 온실가스 감축목표 달성을 위한 수단으로서 충분한 가치를 창출할 수 있을 것으로 기대된다. 따라서 목질계 바이오매스 활성화를 위해서는 폐기물관리법 등 관련법과 제도를 보완해 이용시스템을 구축하고 이를 널리 보급할 필요가 있다.
한편, 바이오매스 이용가능성에 대한 설문조사에서 목질계 바이오매스 에너지 시설을 추진할 경우 장애요인을 조사했다. 그 결과, 적정 기술 개발과 검증 작업 미흡이 34%로 가장 높게 나타났고, 재정보조와 지원제도 등 바이오매스 에너지화 추진체계 미흡이 21%, 원료의 안정적 공급과 수송의 어려움이라는 응답이 20%를 차지했다. 또한 펠릿 제조와 펠릿보일러 설치보조금에 대한 인식 정도를 물어본 결과, 이에 대해 전혀 모른다고 답한 의견이 33%, 보조금을 전혀 이용하지 않는다는 응답이 41%로 나타났다.
이러한 결과에서 보듯 목질계 바이오매스의 우수한 환경성에 대한 인식전환과 함께 각 부처간 예산지원제도에 대한 인지도를 제고하기 위한 상시 홍보와 교육체계를 구축하고 지속적인 홍보활동과 교육을 전개할 필요가 있다.
경기도 목질계 바이오매스의 에너지 활용 추진 전략
경기도 목질계 바이오매스의 에너지 활용을 위해서는 활용계획을 전략적으로 수립하는 것이 중요하다. 우선 수익을 창출할 수 있는 분야부터 기반을 구축하는 사업까지 단계적으로 접근해야 한다.
가장 먼저 신재생에너지 공급의무화제도(RPS ; Renewable Portfolio Standard)가 도입되기 이전인 2012년까지는 수집비용이 7만 원 이하인 임산부산물과 대량으로 도시 폐목재가 발생하는 시·군에서 소각비율이 높은 지역을 대상으로 사업을 추진해야 한다. 시장가격을 중심으로 도시폐목재의 연료화 사업을 실시할 경우, 경기도는 연료화비율을 높일 수 있을 뿐 아니라 연간 최소 10억 원의 수익을 창출할 수 있으며 소각대체편익까지 고려하면 연간 총 51억 원 규모의 경제적 편익을 얻을 수 있다.
2단계로 2012년에 RPS가 도입되는 시점에서는 발전사와 지역난방기업과의 협상력을 제고시킬 수 있을 것이다. 즉 최소 태양광발전 비용만큼 높은 비용으로 우드 칩을 판매할 수 있는 것이다.
마지막으로 공공건물 공사비 5% 이상을 신·재생에너지에 투입해야 하는 정부규제는 목재펠릿 시장에서 새로운 수요자를 창출할 것이다. 건물단위에서 소형 열병합 발전(CHP ; Combined Heat and Power Plant)을 설치하고, 목재펠릿을 이용해 전력과 열을 생산할 수 있다면 안정적인 수요처가 될 것이다. 특히 발전보다는 열에너지 공급에서 목재펠릿은 건물 냉난방 부문에서 경쟁력을 가지게 될 것으로 예상됨에 따라 소형 CHP를 활용할 수 있는 방안 등 고부가가치의 신사업 발굴을 통한 경쟁력 확보가 필요하다.
이러한 단계를 거치면서 경기도에서 우드 칩과 펠릿을 생산하는 사업자와 민간부문의 수집업체를 중심으로 비즈니스 모델을 창출함으로써 경기도의 폐목재 소각비율을 줄이고 에너지회수율이 안정적으로 증가하는 방향으로 목질계 바이오매스 활용 계획을 수립·추진해야 할 것이다. 나아가서 목질계 바이오매스 활성화를 위한 폐기물관리법 개정 및 RPS 제도 도입, 건물에너지 규제 등 법·제도적 개선을 통한 폐목재의 원활한 공급과 생산량 확보가 이뤄져야 한다.
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