해조류를 이용한 바이오연료의 환경 친화적 적용을 위한 기초연구

Abstract

온난화 대응과 석유계 수송연료 대체의 가장 실질적인 수단으로 바이오연료가 주목받고 있다. 국제에너지기구(IEA, 2011)는 바이오연료가 운송분야에서 CO2의 배출 저감에 중요한 역할을 할 수 있으며, 바이오매스에 기반을 둔 수송연료가 석유계 수송 연료를 2050년 27%까지 대체할 것으로 예측하였다. 미국, EU와 같은 선진국들은 각각 바이오에탄올과 바이오디젤을 화석연료를 대체할 수 있는 주요 에너지원으로 개발하여 상용화하는 단계에 있으며, 정부차원의 집중적인 지원 및 투자를 통해 바이오에너지 산업을 국가 전략 산업으로 육성하고 있다. 우리 정부도「신재생에너지 기술개발 및 이용ㆍ보급 기본계획？을 통해 2030년까지 신재생에너지 보급률 11% 달성을 목표로 제시하였으며,？바이오디젤 중장기보급계획？을 통해 온실가스 저감, 대기환경 개선 및 에너지 안보문제를 해결하기 위한 방안으로 바이오디젤을 신성장동력산업으로 육성 중이다. 바이오연료는 광합성을 통해 이산화탄소를 흡수하고 자연에서 풍부하게 얻을 수 있는 바이오매스에서 생산되기 때문에 지속가능하며 탄소 중립적인 에너지원이다. 본 연구에서는 대표적인 바이오연료인 바이오디젤과 바이오에탄올을 대상으로 하였으며, 특히 차세대 해양 바이오매스인 해조류에 중점을 두어 환경 친화적인 바이오연료의 보급 및 활성화를 위한 향후 정책 방향을 모색하는 기초연구로서 수행되었다. 우선 바이오매스별로 바이오연료 생산기술 현황을 살펴보았다(2장). 또한 바이오연료와 관련한 선진국의 정책 동향을 검토하였다(3장). 미국과 EU를 중심으로 한 해외 연구 및 정책 동향을 보면, 차세대 바이오매스에 대한 기술개발 투자에 적극적이며 바이오리파이너리(biorefinery)와의 연계를 통해 바이오연료산업을 확대시키고 경쟁력을 확보하고 있다. 또한 바이오연료의 지속가능성을 고려한 표준지침의 마련을 통해 환경에 미치는 영향을 평가하고 있다. 4장에서는 해외 제도 및 선행연구 등의 내용을 바탕으로 국내의 정책 현황과 함께 시사점을 도출하였다. 향후 차세대 바이오매스(해조류)에 기반한 바이오연료의 보급 및 활성화를 위하여 R&D에 대한 적극적인 지원과 함께 환경적 영향에 대한 사전 고려가 필요하며, 각 공정별 환경부하를 평가하고 이를 저감할 수 있는 방안이 마련되어야 한다. 이러한 내용들을 토대로 향후 국내 바이오연료의 상용화를 위하여 환경적 영향을 사전에 충분히 고려할 수 있는 제도적 장치를 마련하는 것이 필요할 것이다.

Biofuel has recently received a lot of attention as a main viable technology that can reduce the greenhouse gas emissions and replace petroleum-based transport fuel. The International Energy Agency (IEA, 2011) predicted that biofuel can play an important role in reducing CO2 emissions in the transport sector and could provide 27% of total transport fuel by 2050. The United States and EU are pursuing the commercialization of bioethanol and biodiesel, respectively, and fostering bioenergy industry through intensive support and investment. Korean government also established a plan that the weight of renewable energy compared to total energy weight will be 11% by 2030 and has raised the biodiesel industry for the reduction of GHG emissions, improvement of air quality and enhancement of energy security with「The basic plans on renewable energy's technical development, and utilization and popularization」and「The spread plans of biodiesel for medium and long term」, respectively. Biofuel is sustainable and carbon-neutral because it can be produced from biomass which is plentiful and absorbs CO2 to grow through photosynthesis. This research focused on both biodiesel and bioethanol and was performed as a preliminary study to seek policy direction for environmentally-friendly popularization of marine biomass-based biofuel. First of all, the present status of biofuel related technology development was reviewed according to the type of biomass (Chapter 2). Also, current situation of advanced country's policy trends was examined (Chapter 3). Based on review materials such as foreign researches and policies for biofuel, the United States and EU are actively investing on the development of technology using next-generation biomass to extend biofuel industry and obtain the competition through the integration of biorefinery. In addition, the effect of biofuel on environment is considered through biofuel sustainability standards. Chapter 4 includes policy directions with the current status of domestic policies. For the popularization of next generation biomass-based biofuel, sufficient prior consideration of environmental effects is necessary with the active support on R&D and assessment of environment load and the solutions to reduce the environment effects are required. Based on such contents, there is a need to arrange institutional mechanism that can sufficiently consider related environmental effects prior to pursuing domestic biofuel commercialization in a future.