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제목 | 말레이시아, 팜산업 관련 바이오매스 활용 방식 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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작성일 | 2013-09-09 | 국가 | 말레이시아 | 작성자 | 정윤서(쿠알라룸푸르무역관) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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말레이시아, 팜산업 관련 바이오매스 활용 방식 - 제품으로 활용방식과 에너지로 활용하는 방식 - - 제품으로는 비료, 에너지로는 펠릿 및 바이오가스 활용이 주 -
□ 제품으로 활용하는 방식
가) 비료
○ 제품으로 활용하는 방식 중 현재 가장 많이 활용되는 방식은 비료로 활용하는 것임. 팜산업에서 발생되는 바이오매스의 70~75%가 비료로 사용되는 것으로 알려짐.
○ 비료로 사용할 때는 바이오매스를 태워서 재로 만들어 사용하기도 하고 특별한 처리 없이 그냥 팜농장에 내버려두어 자연스럽게 비료로 작용하도록 하거나 뿌리덮개(mulch)로 쓰기도 함.
○ 대부분의 바이오매스가 비료로 쓰이는 이유는 팜나무에서 발생되는 바이오매스에 식물 성장을 위해 필요한 영양소가 많기 때문임. 만약 이 바이오매스를 비료로 쓰지 않고 다른 목적으로 사용할 경우 바이오매스 대신 화학비료를 구입해 농장에 뿌려주어야 하는데 여기에는 적지 않은 비용(35~93링깃)이 소요된다고 함.
자료원: National Biomass Strategy 2020
○ 특히, 팜 농장을 플랜테이션 형태로 운영하는 대기업일수록 팜농장에서 발생한 바이오매스를 비료로 쓰는 비중이 높음. 이는 재배면적이 넓을수록 대체비용이 상승하기 때문인 것으로 해석됨. 이와 같은 이용 형태는 팜 농장의 지속가능한 경영을 위해서도 필요함. 좋은 토양이 있어야 팜나무가 잘 자랄 수 있기 때문
○ 하지만 팜산업 관련 바이오매스를 비료로 사용할 때 창출되는 부가가치는 여타 제품이나 에너지로 사용될 때에 비해 월등히 낮음. 업계에 따르면 바이오플라스틱을 만들 경우 톤당 1280링깃에서 2490링깃까지 가치가 올라가나 비료로 쓸 때에는 톤당 78링깃 정도에 그친다고 함. 이에 현재 팜 사업 관련 바이오매스 중 70% 이상이 비료로 사용되는데 이 비중을 50% 정도로 낮춰야 한다는 의견도 대두함.
나) 바이오 플라스틱
○ 팜산업 관련 바이오매스를 제품으로 활용하는 두 번째 방법은 바이오플라스틱을 만드는 것임. 바이오플라스틱은 기존 화석연료를 기반으로 해 만든 플라스틱과 성질은 비슷하면서도 바이오매스를 재료로 해서 만들어져 완전 분해되고 재활용이 가능하며 유해가스 배출 없이 소각할 수 있는 플라스틱을 말함.
○ 팜산업 관련 바이오매스로 바이오플라스틱을 만드는 과정은 바이오에탄올을 만드는데서 시작함. 일반적으로 팜산업 관련 바이오매스로 만든 바이오에탄올은 2세대 바이오에탄올로 불림. 1세대 바이오에탄올은 곡물을 바탕으로 해서 만들어짐. 탄수화물을 다량 함유한 옥수수, 사탕수수 등은 당화와 발효를 거쳐 바이오에탄올로 전환됨. 이에 비해 지질함량이 높은 유채유, 팜유, 대두유 등은 전이에스테르화 반응을 통해 바이오디젤로 전환됨.
○ 이에 비해 2세대 바이오에탄올은 목재, 식물줄기 등 목질계 바이오매스(lignocellulosic biomass)를 이용해 만들어짐. 목질계 바이오매스를 구성하는 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌 중 셀룰로오스만이 당화 및 발효 공정을 통해 바이오에탄올로 전환될 수 있고 불규칙적이고 복잡한 구조를 가지는 리그닌과 헤미셀룰로오스는 전처리 공정을 통해 제거해야 함. 하지만 1세대 바이오에탄올을 만드는 기술이 완전히 상용화에 들어간데 비해 2세대 바이오에탄올을 만드는 기술은 아직 개발단계에 있으며 2015년 이후에나 상용화될 것으로 판단함. 바이오플라스틱이 경제성을 갖추기 위해서는 더 많은 시간을 기다려야 할 것임.
다) 기타 목제 산업 관련 제품(펄프, 사료, 흡착제 등)
○ EFB(Empty Fruit Bunch)나 팜나무 나뭇잎(Oil Palm Frond)는 섬유모양의 작물(Fibrous Crop)에 해당돼 종이를 만드는 펄프로도 사용할 수 있음. 이미 말레이시아에서는 EFB로 만든 펄프가 상용화돼 있으며 2003년 동말레이시아에 최초로 EFB로 펄프를 생산하고 이를 바탕으로 종이를 만드는 시설이 말레이시아 삼림연구소(Forest Research Institute Malaysia, FRIM)와 Borneo Advanced Sdn Bhd의 합작으로 설립된 바가 있음. 또한, 팜나무 나뭇잎은 염소와 같은 되새김질하는 가축(Ruminat)의 섬유질 사료로 사용될 수도 있음. 아직 상용화되지 않았으나 팜나무 재(Oil Palm Ash, OPA)는 유해물질을 흡착하는 흡착제로 사용할 수 있는 것으로 밝혀졌음.
□ 에너지로 활용하는 방식
가) 펠릿
○ 펠릿은 목재나 제재소에서 나오는 부산물을 잘게 분쇄한 다음 높은 온도와 압력으로 압축해 일정한 크기로 생산한 바이오 연료를 말함. 팜산업에서 배출되는 나무몸통, EFB 등은 펠릿을 만드는 주요 재료가 될 수 있음. 펠릿을 만드는 기술은 충분히 상용화돼 있고 유럽, 일본 등 이미 주요 시장도 확보돼 있는 상태임. 2010년 유럽의 펠릿시장 규모가 1000만 톤인데 2020년까지는 9000만 톤까지 늘어날 것으로 예상되고 있음.
나) 바이오에탄올
○ 팜산업 관련 바이오에탄올은 앞서 언급했듯이 목질계 바이오매스(lignocellulosic biomass)를 이용해 만들어지며 곡물을 이용해 만든 1세대 바이오에탄올과 구별해 2세대 바이오에탄올이라고 불림. 하지만 아직 관련 기술이 완전히 상용화되지 않아 본격적인 대량생산에는 어려움이 있는 것으로 알려져 있음.
다) 바이오가스
○ 팜오일을 추출하기 위해서는 FFB(Fresh Fruit Bunch)를 끓이고 으깨야 함. 이 과정에서 발생하는 부산물이 POME(Palm Oil Mil Effluent)임. POME는 일반적으로 폰딩 방식(Ponding System)을 통해 처리 됨. 이 과정에서 메탄을이 포함된 대량의 바이오가스가 발생함. 이 바이오가스를 전기로 활용하기 위해서 말레이시아 정부는 팜오일 착유소(Mill)에 바이오가스 플랜트를 건설하는 것을 경제변혁프로그램(ETP)의 진입점 프로젝트(Entry Point Project)에 포함시켜 추진 중임. 2012년 말 기준 57개의 팜오일 착유소에 바이오가스 플랜트가 건설됐음.
○ 바이오가스 플랜트에서 생산한 전기는 착유소에서 자체적으로 사용할 수 있고 전력망(Grid)에 연결해 말레이시아 전력공사(TNB)에 판매할 수도 있음. 말레이시아 정부가 2011년 12월부터 시행한 발전차액제도는 더 많은 착유소에 바이오가스 플랜트가 설치되는데 기여하고 있음.
라) Pyrolysis Oil
○ 바이오매스를 공기가 없는 상태에서 열분해해 얻는 일종의 타르(Tar)이며 석유 대용으로 사용할 수 있는 것으로 알려져 있음. Pyrolysis Oil은 탄소가 풍부한 바이오매스에서 만들어지며 원유와 비슷한 방식으로 정제해 사용할 수 있음. Pyrolysis Oil은 기존의 석유가 그러했듯이 플라스틱 등 화학제품, 연료 등으로 이용할 수 있음.
○ 2012년 말 기준 말레이시아 정부는 경제변혁프로그램(ETP)의 진입점 프로그램(Entry Point Project) 한 부분으로 Sahabt Renewable Fuel Ventures Sdn Bhd를 통해 바이오오일을 생산하려 하나 기술적인 이유 등으로 아직 추진되지 못함. Sahabt Renewable Fuel Ventures Sdn Bhd는 말레이시아 대형 팜플랜테이션 기업 Felda와 Premium Renewable Energy Sdn Bhd의 합작법인임.
마) 바이오디젤
○ 팜오일을 알코올과 촉매를 넣고 반응시키면 바이오디젤이 생성됨. 이를 글리세린 분리와 정제과정을 거친 후 정유사에 보내 경유와 혼합하거나 혼합과정 없이 바이오디젤만으로 차량 연료로 사용함. 현재 말레이시아에서는 BD5 정책이 시행됨. 즉, 비이오디젤 5%와 자동차용 경유 95%를 혼합해 사용하는 것을 말함. 아직 전국 단위로 시행되지 않으며 말레이 반도 중부지역(푸트라자야, 쿠알라룸푸르, 셀랑고르 주, 네그리 셈빌란 주, 말라카 주)에서만 실시됨.
○ 업계에 따르면 팜오일이 바이오디젤로 많이 사용되기 위해서는 톤당 가격이 800링깃 이하로 유지돼야 최적이라고 함. 하지만 최근 3년간 팜 오일의 톤당 평균 가격은 2894달러(약 8680링깃)로 바이오디젤 생산을 위한 가격보다 매우 높게 형성됨. 이와 같은 이유로 현재 말레이시아의 바이오디젤 생산은 매우 침체돼 있으며 바이오디젤 수출량도 2010년 8만9609톤에서 2012년 2만8983톤으로 크게 감소했음.
바) 직접 연소
○ 팜산업에서 배출되는 바이오매스는 바이오에탄올 등 중간 생성물 없이 바로 연소시켜서 연료로 사용할 수도 있음. 일부 바이오매스는 연소 효율을 높이기 위해 전처리과정을 거치기도 함. 크기를 잘게 만들거나 습기를 제고하는 등의 과정이 그것임. 보통 1톤의 FFB를 처리하면 220㎏의 EFB가 나오는데 EFB의 수분 함유율은 60% 정도임. 따라서 건조과정 없이 바로 태울 수 없음. 업계에 따르면 300개 이상의 팜오일 착유소(Mill)가 팜나무에서 발생하는 바이오매스를 태워 전기를 얻고 있다고 함.
○ 착유소뿐만 아니라 일부 시멘트 공장에서도 팜산업에서 배출된 바이오매스를 연료로 쓰는 것으로 알려져 있음. 시멘트 공장에서 주로 쓰이는 바이오매스는 중과피 섬유질(Mesocarp Fiber), 팜커널껍질(Palm Kernel Shell)임.
□ 시사점
○ 말레이시아 팜산업 관련 바이오매스는 다양한 방식으로 활용됨. 아직까지는 비료로 활용되는 비중이 가장 높으며 말레이시아 정부는 팜산업 관련 바이오매스를 고부가제품이나 에너지로 활용하려는 정책을 추진 중
○ 다음 회에서는 앞으로 팜산업 관련 바이오매스를 부가가치가 높은 쪽으로 어떻게 활용할 수 있는지에 대해 살펴보기로 함.
자료원: 말레이시아 팜오일 위원회, 국가 바이오매스 전략 2020, 현지 언론 보도, 현지 업체 인터뷰 등 종합 |