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국내외 바이오에탄올산업 동향
| 작성자 | 관리자 | ||
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| 작성일 | 2010-10-07 | 조회수 | 8,146 |
□ 세계 바이오에탄올산업 시장규모는 총 1,159억$, 전년대비 52.9% 급성장
○ ’18년까지 신재생에너지 시장 중 바이오연료, 풍력, 태양력 시장 3개섹터의 규모는 총 3,251억$ 규모로 급성장 전망
○ 바이오에탄올(Bioethanol) 및 바이오디젤(Biodiesel)은 ’08년 348억$ 규모, ’07년 254억$ 대비 37% 증가
○ ’08년 글로벌 바이오연료 생산량은 에탄올부문 170억 갤런, 바이오디젤 25억 갤런에 달함
○ ’18년까지 1,054억$ 규모로 시장 확대 예상, ’08년 대비 ’18년 약 303% 성장 전망
○ 전세계 바이오연료 사용 비율 : 바이오에탄올 90%, 디젤 10%
○ 바이오에탄올 소비량 : 미국, 브라질이 소비량의 86% 차지
*(’00)0.86억배럴→(’06)2.43억→(’07) 3.11억→(’08)4.14억
□ 미국
○ 바이오매스 R&D법 제정(’00년), 에너지 정책시행법(국가재생가능연료표준 포함) 인준
○ ’05년에 에탄올 의무사용 법안 마련
○ 농림부(USDA) 및 에너지부(DOE)를 중심으로 National Biofuels Action Plan 수립, ’22년까지 바이오매스 R&D 7대 Board Action Area 마련(’08년)
○ 옥수수를 이용한 바이오에탄올 생산 치중(생산원료 중 90% 차지)
○ 옥수수를 이용한 바이오에탄올 16.6백만kL/년 생산(전세계의 35.2%, 5년 사이 2.5배 증가)
○ 옥수수 생산량의 11%를 바이오에탄올 생산에 이용, 고구마 검토 중
○ 셀룰로오스계를 이용한 바이오에탄올 생산 연구에 주력, 미국 연방 재생 연료 표준은 ’10년부터 ’22년까지 160억갤론 셀룰로오스계 에탄올을 사용할 것을 규정, 미국 에너지부(DOE)는 셀룰로오스계 에탄올을 생산하기에 필요한 효소들을 향상시키기 위하여 노보자임(Novozymes)사에 1천 2백 3십만$를 지원
○ E85(에탄올85%)의 보급을 시도, 미국 566개의 주유소에서 판매
○ 연구비 연간 1.5억$ 투자, E10% 보급(재생연료 수요량: (’06) 40억배럴 → (’12) 75)
○ 보급계획 : (’10년) 100 → (’13년) 1000 → (’20년) 10,500억 갤런/년
□ 브라질
○ 에탄올을 비롯한 재생에너지 사용비중 세계 최대
○ 사탕수수를 이용한 바이오에탄올 15.6백만㎘/년 생산(전세계의 34.9%)
○ 에탄올 에너지 국가계획 수립(’75년)이후 최고의 에탄올 생산국
○ 오일쇼크 이후 “에너지독립”을 위한 바이오에너지개발에 착수
○ 에탄올 생산의 보급을 위한 중장기계획 ‘ProAlcohol’수립
○ 플렉스 카(flexible fuel vehicle) 도입과 ‘최소혼합비율정책’을 통해 바이오 에탄올 소비증대를 가속화
○ 가솔린 차량은 20~25%의 바이오에탄올 혼합사용 의무화
○ 사탕수수를 주원료작물로 바이오매스 생산체계를 구축
○ 에탄올 수출량 80억 리터 확대 계획(’10년)
□ 유럽
○ Biomass Action Plan 발표(’06년)
○ 바이오에너지 생산 증가 계획: (’03년) 69 → (’10년) 149Mtoe
○ 독일: 에너지작물 보조금(45유로/ha), 재생에너지 시장 점유율 20%
○ 영국: 바이오매스 이용 행동계획(’50년까지 ’90년 대비 온실가스 80% 감축 계획)
○ 덴마크: 농작물 찌꺼기(밀짚) 이용 0.31$/L 생산 가능, inbicon사 ’09년 11월 상업용 플랜트 완공
(효소 제공 Novozymes, Danisco Genencor), 연간 540만 리터 생산, ’12년까지 차량연료의 10% 이상을 신재생에너지로 대체하는 것을 목표
□ 일본
○ 바이오매스 일본 종합전략 수립(’02년) 및 개정(’06년)
○ (성격) 지구온난화 대응, 순환형 사회 건설, 신산업 창출, 농산어촌 활성화를 목표로 바이오매스 이용 촉진을 위한 방안
○ (목표) 총 에너지 소비량의 5%를 바이오매스 에너지로 대체(’10년)
○ 추진전략
<1단계> 자국 바이오매스 자원활용(유기성 폐기물, 미활용 바이오메스 등)
* 바이오매스 타운 구축 (’10년까지 300개)
<2단계> 확보된 기술을 활용하여 동남아 등에 풍부한 자원 공동개발
* 브라질의 세계 최대 에탄올 기업과의 합작, 태국과의 기본협정 체결(’07년)
- 바이오매스 이용 촉진을 위한 제도적 장치(법률) 강화
- RPS법, 식품리사이클법, 가축배설물 법 등
- 바이오매스사업 도입전 기본설계, 도입시 시설․장비, 기술개발, 자원화 지원 및 세금감면 등 전주기적 지원
- 바이오매스 R&D 투자 확대 (바이오연료 기술혁신 계획)
- 휘발유 품질관리법에 의해 E3(바이오에탄올 혼합비율 3%)의 사용 허가
□ 중국
○ 농업 바이오매스 에너지 산업발전계획(’07~’15년) 추진
○ 메탄가스 자원화, 바이오매스 에너지 기술지원, 농업부산물 에너지화 시범단지 구축, 에너지 작물 재배 시범단지 구축(’10년)
○ 연간 3.7백만㎘의 바이오에탄올을 생산(’06년 기준, 옥수수 중심)
○ 휘발유 소비의 8%에 해당하며 ’10년까지 20%로 확대할 계획
○ 에탄올 제조업체에 대한 5% 세금 감면, 바이오에탄올에 대한 부가가치세 환급, 에탄올 원료 구입시 보조금 지급 등을 시행
○ 옥수수를 중점적으로 바이오매스 생산체계를 구축하고 있으며, 현재는 다른 산업용 전분 작물 선정 단계에 있음(고구마)
□ 국내산업
○ 국내 바이오에탄올 총생산량 3,000천㎘/년 : 93%가 주류용 나머지 산업용 ~7%, 국내 수송용 바이오에탄올 보급률 0%
- 음료용: 국내맥주는 전분질 원재료인 쌀보리 사용, 국내 10개 주정회사에서 제조
- 산업용: 솔벤트로 가장 많이 사용, 식음료용은 발효에탄올을 사용(마요네즈, 드레싱, 간장, 햄 등의 식품방부제용, 세정용, 냉동제용으로 사용), 화학공업용(화장품, 의약품, 세제, 향료, 잉크 등) 사용, 기타 시험분석용 등으로 사용
○ 국내 수송용 바이오에탄올 실증평가 완료, 수송용 바이오에탄올은 전국 4곳에서 시범운행중이며, ’11년 상용화 전망
- 주유소 운영: 용인(SK), 청주(현대), 광주시(GS), 울산(S-Oil)
○ 창해에탄올, 씨에스엠 등은 인도네시아 등 국외에서 원료를 생산하여 에탄올을 생산하는 사업계획 추진
○ 산업화 추진현황
- ’05.7~12. “바이오에탄올 국내도입 타당성 검토용역”을 시행하여 국내 도입 필요성에 대해 검토
- ’06. 8.~’08. 7. “바이오에탄올 유통인프라 실증평가” 사업을 추진하여 국내 바이오에탄올 제조․유통시스템을 점검
- 삼성엔지니어링, 한국알콜조합, 에너지기술연구원 등에서 타피오카 전분 및 섬유소 활용 바이오에탄올 생산기술 개발(Pilot 수준)
- 전분질 당화과정에 많이 소모되는 α-amylase 등 산업용 효소의 경우 제품 경쟁력에 비해 열세
- 해조류 바이오에탄올 실증공장 구축사업 : ’09.12. 국가과제로 선정(바이올시스템즈), 총 150억 원(국비 90억 원, 민간 60억 원), 40만ℓ/일 생산 목표(’12년)
○ 바이오매스를 이용한 바이오에탄올의 경우 생산제조원가 측면에서 보면 브라질과 미국은 0.2~0.3 달러/ℓ로서 한국의 1.10 달러/ℓ보다 생산 우위
□ 국내 연구현황
○ 국내 바이오에탄올연구는 ’80년 후반부터 시작하여 현재 실증연구개발 중에 있
○ 전분질계 바이오에탄올 R&D은 발효에 적합한 효모균주개발, 연속발효, 초임계, 막분리 기술 등을 수행, 생산 가능성을 실증하고 공정기술 개발하기 위한 실증 시험 장치가 구축, 파일럿 단계의 실증 연구는 ’92년부터 수행
○ 섬유소계 바이오에탄올 생산을 위한 전처리/당화기술은 현재 개발이 진행 중, 향후 전체공정을 아우르는 기술 개발이 절실히 요구
○ 신기능 효소의 개발 및 개량을 위한 단백질설계, 분자진화 등 단백질 공학 분야에서 상당한 경쟁력을 확보하고 있음
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