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주유소에서 자극적인 기름 냄새가 아닌 구수한 곡물이나 향긋한 과일향이 진동할 날이 가까워지고 있다. 에너지 고갈이 코앞에 다가옴에 따라 바이오연료가 화석연료를 대체할 에너지원으로 떠올랐다. 고유가와 온실가스 배출에 따른 지구온난화 등을 동시에 해결할 청정에너지원으로 각광받고 있다. 기름 한 방울 나지 않는 우리나라로서는 바이오연료 개발이 국가적 과제라 할 수 있다.



●바이오연료, 경유·휘발유 대체

대표적인 바이오연료에는 바이오디젤과 바이오에탄올이 있다. 각각 경유와 휘발유 대체 효과가 있다.

바이오디젤은 유채·콩·야자 등에서 짜낸 식물성 기름을 이용해 만든다. 최근엔 돼지비계 등 동물성 지방이 원료로 쓰이기도 한다.

동식물에서 뽑아낸 기름을 메탄올과 염기성 촉매인 산화칼슘이 든 용기에 붓고 섭씨 60도에서 1시간 정도 가열하면 바이오디젤이 만들어진다. 식물성 기름이 경유와 분자구조가 유사하기 때문에 가능하다. 다만 산소 원자를 일부 포함하고 있다는 점이 경유와 다르다. 바이오디젤은 일반 경유와 섞어 쓰는 경우가 많다. 바이오디젤을 5% 섞은 경유를 ‘BD5’,20% 혼합하면 ‘BD20’ 등으로 표시한다.

바이오에탄올은 사탕수수, 밀, 옥수수, 볏짚 등 전분작물에서 뽑아낸다. 생체에너지원(bio mass)에서 만들어내는 에탄올인 셈이다. 기본 원리는 포도주나 맥주 등 술 빚는 것과 비슷하다. 원료가 되는 식물에 포함된 녹말을 포도당으로 전환시킨 뒤 효소와 함께 발효시켜 에탄올을 추출해낸다.

바이오연료의 최대 장점은 ‘친환경적’이라는 데 있다. 바이오디젤의 경우 산소 원자를 이미 포함하고 있어 일반 경유에 비해 산화력이 월등하다. 때문에 지구온난화의 주범인 이산화탄소 등 자동차 배기가스 배출량을 크게 줄일 수 있다.

특히 연료 사용으로 배출된 이산화탄소가 원료작물을 생산하는 과정에서 다시 쓰여 실제 배출량은 더욱 줄어든다.

●바이오연료의 효용가치와 한계

한 연구결과에 따르면 바이오디젤을 디젤 자동차 연료로 100% 사용하면 이산화탄소 배출량이 경유 디젤차량보다 78% 낮게 측정됐다. 현재 보급된 바이오디젤유 20% 혼합 경유 차량은 이산화탄소가 16% 적게 배출된다.

그러나 바이오디젤은 온도가 내려가면 굳어버려 엔진에 문제를 유발할 수 있다. 또 공기와 만나 산화작용이 빨리 진행되는 약점도 보완해야 한다.

바이오에탄올은 휘발유에 20% 안팎을 섞어 쓴다.‘곡물을 자동차 연료로 쓴다.’는 윤리문제도 제기되지만, 자동차 엔진 구조나 기존 주유소를 그대로 활용할 수 있어 효용가치가 높다. 미국 중국 브라질 등에서 이미 사용되고 있다. 일본 자동차회사 도요타는 지난 5월 순수 100% 바이오에탄올을 연료로 주행하는 자동차를 브라질에서 출시했다.

역설적으로 바이오연료는 환경 오염을 악화시킬 가능성이 있다. 에탄올의 주요 생산국인 브라질은 농지를 확보하기 위해 아마존 삼림을 마구 파헤쳐 지구 온난화를 부추기고 있다.

특히 바이오에탄올이 미래 에너지원으로 각광받으면서 원료인 옥수수 등 곡물값이 폭등하고 있다. 식량 부족 사태도 야기된다. 유엔은 최근 “바이오연료 붐으로 환경이 황폐해지고 개발도상국은 식량이 부족한 사태가 올 수 있다.”고 경고했다.

●우리나라의 바이오연료 개발

우리나라의 바이오에너지 산업은 걸음마 단계이다. 반면 미국, 독일·네덜란드 등 유럽연합(EU)은 이미 다양한 수준의 바이오연료 개발계획이 수립되고 있다. 미국은 2025년까지 현재 석유소비량의 25%를 옥수수와 콩을 이용한 바이오연료로 대체할 계획을 밝혔다.

우리나라도 앞으로 바이오디젤 대체량을 내년에는 경유의 1%,2010년 2% 수준으로 높일 계획이다. 현재는 경유 대체비율이 0.5%에 불과하다. 또 ‘바이오디젤용 유채생산 시범사업’을 2010년까지 실시하기로 했다. 유채유 재배면적도 1500㏊로 늘린다는 방침이다.

학계도 팔을 걷었다. 한국생명공학연구원과 서울시립대는 고구마를 이용한 바이오에탄올 생산연구를 진행하고 있다. 전남대 등은 미국 대학들과 함께 바이오에탄올 생산 공동 연구를 수행하기도 했다.

이영표기자 tomcat@seoul.co.kr