중국 바이오연료 생산 현황 및 전망 - 다이와종합연구소
눈부신 고도경제성장을 지속하고 있는 중국은 과거 20년 이상에 걸쳐 에너지 수요가 증가해 2009년에는 미국을 제치고 세계 최대의 에너지 소비국이 됐다. 중국 정부는 현재 석유 의존 또는 석유 수입 의존도 억제를 목표로 석유 대체 연료(이하, 바이오 연료) 개발과 보급에 노력하고 있다. 중국 에너지 소비는 금속정련가공업, 화학공업 등 에너지 다소비형 산업 발전과 소득 수준 향상에 따른 내구소비재 보급 및 전력, 가솔린 수요 증가, 정부 개입에 의한 저렴한 에너지 가격 등을 배경으로 급속히 확대되어 왔다. 실제로 1980년에 6억275만 톤이었던 에너지 소비는 2009년에 30억6647만 톤으로 약 5배까지 확대됐다.
수급면에서는 1992년 이후 에너지 소비가 공급을 웃돌게 되어 수급 갭은 확대 경향이다. 석탄은 중국 국내에 풍부한 탄광을 보유해 유연한 생산 조정이 가능한 한편, 석유는 해외 수입의존도가 확대되고 있어 석유의 안정 수입, 자원 권익 확보, 석유 분야에서의 에너지 절감 촉진은 중국 에너지 정책의 중요한 요소 중 하나가 되고 있다. 원유에서 정제되는 석유 제품으로서는 디젤 연료가 약 40%인 1억3500만 톤이며, 가솔린이 약 20%인 6000만 톤 소비되고 있다.
중국의 자동차 산업은 2009년에 신차 판매대수가 1364만 대에 달해 미국을 제치고 세계 1위가 됐다. 보유대수는 2000년말 1609만 대에서 2009년 말에는 6280만 대로 약 4배까지 증가했다. 장래 세계적인 보급률로까지 확대될 경우, 보유대수는 2억 대에 달할 것으로 추정돼 가솔린 수요의 증가를 완화하기 위해 바이오 연료의 공급과 보급이 요구된다.
2007년 중국은 미국을 제치고 세계 제1의 이산화탄소 배출국이 됐다. 따라서 이산화탄소 배출 목표 달성과 국제적인 이해 획득을 위해서는 대응이 필요하다. 중국의 환경·에너지절감 대책의 전체적인 방침으로서 2006년 3월 제10기 전국인민대표회의에서 결정된 '제10차 5개년 계획(2006-2010)'은 자원절약형 사회 실현을 기본방침으로 하여 GDP 당 에너지 소비량을 2005년부터 5년간 20% 삭감하는 것을 구속성 지표로 내놓았다.
최근에는 2011년 3월에 개최된 제11기 전국인민대표 회의에서 채택된 '제11차 5개년 계획(2011-2015)'에서는 GDP 단위 당 에너지 소비량을 16% 삭감하는 구속성 지표를 지속함과 동시에 GDP 단위 당 이산화탄소 배출량의 17% 삭감, 1차 에너지 소비량에서 차지하는 비석유화학 에너지의 비율(2010년 8.3%에서 2015년에는 11.4%로 향상) 2가지를 구속성 지표로 추가하는 등 적극적인 자세를 보였다. 재생가능 에너지에 대해서는 석탄 위주의 에너지 공급 체제, 석유 수입의존도 체질에서 벗어나기 위해 대체 에너지에 대한 기대가 모아지고 있다.
2005년에 '재생에너지법'이 채택되어 2006년부터 실시되고 있고, 2007년 8월에 국가발전개혁위원회에서 2020년까지를 기간으로 하는 '재생가능 에너지 중장기 계획'이 발표됐다. 이 계획 내에서는 중국의 농촌, 농업 분야에서의 재생 에너지 가능성을 언급하고, 농업폐기물을 이용한 바이오매스 발전 플랜트나 바이오가스 시설 건설 등과 함께 바이오 연료 보급을 위해 미이용 농지 또는 비경작지에서 주요 식량 이외의 원재료인 사탕수수, 카사바를 재배해 바이오 연료 원료 작물의 생산을 추진하고 있다. 구체적으로는 2005년에 102만 톤을 생산하는 바이오 에탄올을 2010년에는 200만 톤, 2020년에는 1000만 톤의 생산 수준을 확대하는 것이 목표이다.
미국에서는 세계적인 식량위기가 발생해 이른바, '식량인가 연료인가'와 같은 논의가 바이오 에탄올 정책에 영향을 미치는 사태가 발생했다. 중국에서는 쌀, 소맥과 나란히 옥수수가 3대 식량으로서 취급받아 왔다. 옥수수 생산은 2003년 이후 미국을 상회하는 상황이다. 2006년 시점에서 옥수수 소비용도에서 차지하는 바이오 에탄올용은 2%에 불과했다. 중국에서는 현재까지 옥수수를 원료로 하는 바이오 에탄올 생산능력 증가는 승인되고 있지 않으며, 비식량을 원료로 한 생산 기술 개발이 진행되고 있다.
중국 바이오 에탄올 시장은 중앙 정부 및 지방 정부가 주도하는 형태로 형성되고 있다. 또한, 원료 작물 공급에서 일반 소비자 판매에 이르기까지 대규모 국유기업에 의한 독점이 지속되고 있다. 판매 면에서는 중국 국내 석유 메이저인 CNPC와 SINOPEC가 담당하고 있다. 양사는 원유 조달, 정제에서 판매에 이르기까지의 과정을 일괄 제공하는 대규모 국유기업으로, CNPC는 동북와 서부를, SINOPEC는 중남부를 중심으로 사업을 하고 있다.
'자동차용 바이오 에탄올 사용 확대 시험안' 및 '자동차용 바이오 에탄올 사용 확대 실험과 관련된 실시 세칙'에서 바이오 에탄올 메이커와 석유 판매기업 사이의 거래 가격은 특정 품종 가솔린 가격에 0.911의 계수를 곱한 것이라고 규정되어 있다. 실제 해당 가솔린 가격은 2005년 4100위안/톤에서 2010년에는 7730위안/톤으로 약 1.9배 상승했다. 마찬가지로 같은 기간에 바이오 에탄올 가격도 상승함. 2010년 말 현재 가솔린 가격을 토대로 산출하면, 바이오 에탄올 가격은 2010년 말 현재 7042위안/톤이 됐다. '재생에너지 중장기 계획'이 규정하는 2010년 정부 목표(연산 200만 톤)가 달성됐다고 가정하면, 현재의 시장 규모는 대략 140억 위안으로 추계됐다. 더 나아가 2020년 정부 목표(연산 1,000만 톤) 기준으로는 2020년 시장규모는 700억 위안에 상당하게 된다. 단, 옥수수를 이용한 생산체제에 의한 증산은 현재 지속적 발전 관점에서 큰 문제를 안고 있다. 바이오 에탄올의 비식량 원칙과 원료인 옥수수 가격 상승에 의한 수익성 확보의 문제이다. 실제로 바이오 에탄올 제조가격의 약 80%를 차지하는 원료비는 식량 수요 확대 등을 배경으로 2005년부터 2010년 말 사이에 약 1.6배 상승했다.
중국에서의 바이오 연료 생산은 특정 국영 기업이 정부로부터 생산 허가를 얻어 독점적으로 실시하고 있으며, 민간 기업은 대부분 바이오 연료 생산 사업에서 배제되고 있다. CNPC, SINOPEC, COFCO 등의 중국을 대표하는 석유자원 기업은 최근 바이오 연료 생산 회사를 설립 또는 출자해 영향력을 강화하려는 움직임을 보이고 있다. 이러한 중국 석유 대기업 등에 의한 바이오 연료 생산 사업 진출 또는 관계 강화는 당초 에탄올 혼합 가솔린 판매사업이라는 다운스트림 비즈니스에서 업스트림인 에탄올 생산 사업으로 사업을 확대하는 것을 의미해 사실상 중국 석유 대기업에 의한 석유 및 석유 관련 사업에 대한 독점력 강화의 색채가 짙다.
한편, 농가는 수확물을 지방 시장에서 판매하거나 혹은 국가 또는 지방 정부가 지배하는 곡물회사에 대해 간접적으로 판매하는 방법에 의해 바이오 연료 생산 사업에 관여하고 있다. 중국 정부가 바이오 연료 촉진정책을 내세우고 그 발전에 주력하고 있는 것은 사실이지만, 다른 한편에서 대규모 국영기업에 의한 바이오 연료 사업 과점 상태의 장기화는 결코 국익에 득이 되지 않을 것이다. 적절한 타이밍에 정책 변경이 실시되어 정부에 의한 적당한 규제 범위 내에서 민간 사업차가 창의적으로 연구하고 농가와 합리적인 연계 또는 신기술 도입 등을 검토할 수 있는 사업 환경이 바람직하다.
중국에서 바이오 에탄올의 원료로서는 여전히 옥수수가 사용되며, 일부에서 옥수수와 함께 소맥을 사용하고 있다. 또한, 매우 한정적이긴 하지만 카사바, 고구마, 단수수, 기타 비곡물 농작물도 사용되고 있다. 이러한 새로운 작물의 이용은 2007년 7월 세계적인 바이오 연료 생산사업 확대에 따른 국제 식량가격 상승을 반영해 중국 정부가 식량안전보장 관점에서 옥수수와 소맥 등의 곡물을 바이오 연료 생산을 위해 사용하는 것을 금지했기 때문이다.
중국 정부는 카사바, 단수수 등을 가까운 장래의 주요 원료작물로서 유망시하고 있다. 1ha 당 수확량을 보면, 사탕수수(64.0톤)와 단수수(60.0톤)의 수량이 많으며, 이어서 고구마(24.2톤), 카사바(19.5톤)이다. 옥수수(5.3톤)와 소맥(4.3톤) 순이다. 에탄올 1톤을 생산하기 위해 필요한 작물량도 단수수(15.3톤)와 사탕수수(23.3톤)는 높다. 이어서 고구마(8.0톤)와 카사바(7.5톤)가 뒤를 이었다. 소맥(3.1톤)과 옥수수(2.8톤)는 모두 낮다.
비용대비 효과의 관점에서 에탄올 1톤을 생산하기 위해 필요한 비용을 보면, 카사바(톤 당 2400위안)와 단수수(2994위안)가 가장 저렴하다. 이어서 고구마(3034위안), 사탕수수(3646위안), 옥수수(3955위안), 소맥(4591위안)이다. 카사바와 단수수는 지금까지 농지로서 이용되지 않은 토지 또는 작물재배가 어려운 환경에서도 재배가 가능해 바이오 에탄올 원료 작물로서 최적이라고 할 수 있다.
중국 정부는 바이오 연료의 개발, 보급을 추진하기 위해 해당 시장의 수요와 공급을 까다롭게 규제하고 있다. 다른 한편, 중국 정부는 식량안전보장 문제를 중국이 직면한 가장 중요한 정책과제 중 하나로 위치시켰다. 식품과 경쟁하는 곡물을 원료로 하는 바이오 에탄올 공장 신설을 인정하고 있지 않았다. 중국 정부는 모든 부문을 대상으로 하여 에너지 비용 절감화를 위해 가솔린 및 디젤 오일을 생산하는 국영 리파이너리에 대해 정부 보조금을 교부하고 있다.
중국은 현재 미국 및 브라질에 이어 세계 3위의 바이오 에탄올 생산국이다. 중국 바이오 에탄올 시장의 잠재 성장력은 공급 측에서 보면, 생산 규모 및 E10 유통 시장의 정비에 따라 성패가 갈릴 것이다. 그러나 중국 입장에서 가장 곤란한 딜레마는 생산시장의 육성, 즉 원료작물 확보일 것이다. 그런 의미에서 바이오 에탄올 시장의 잠재성장력은 (1) 충분한 경작지 확보가 가능할 것인가(경작지 확보), (2) 정부가 권장하는 단수수 및 카사바는 기존에 사용되어 온 옥수수 등의 에너지 작물과 비교해 대체 가능한 정도의 수량을 확보할 수 있을 것인가(생산성 문제), (3) 원료 작물에서 에탄올로의 변환율을 높일 수 있을 것인가에 달려 있다고 할 수 있다.
해당 사업의 확대에는 식량안전보장, 농촌대책 및 환경배려 등이 중요할 것이다. 중국 정부는 지금까지 지방 정부 및 대규모 국영기업 등을 제휴시켜 해당 사업 확대를 꾀해왔다. 또한, 민간 기업으로서는 부담할 수 없는 다양한 사업 리스크를 보조금 제공에 의해 충당해 왔다. 앞으로는 비용 대비 효과를 전제로 한 보조급 제도를 검토하고 거대 기업에 의한 시장 독점 상태를 개선해 문호를 국내외 민간 기업에게 개방하고 농가를 바이오 에탄올 생산과 관련된 서플라이 체인에 깊이 관여시킬 필요가 있다.
씨스켐닷컴(2011-07-01)