먼저 브라질에서 에탄올 산업이 발전하게 된 배경에 는 브라질 정부의 오랜 에탄올산업 육성책의 경험에서 찾을 수 있다.
브라질에서 바이오에탄올 개발의 역사는 1970년대 초로 거슬러 올라간다. 브라질 정부는 1973년 1차 오일 쇼크가 발생하자 지나친 석유에 대한 에너지 의존을 탈 피하고 국제 수급불균형으로 어려움을 겪고 있는 사탕 수수산업을 육성코자 1975년 알코올산업육성프로그램
브라질 바이오에탄올 산업의 발전현황과 전망
권 기 수 대외경제정책연구원 전문연구원
1) 바이오에너지란 에너지원이나 산업적 소재에 사용되는 식물 및 농작물, 동물 배설물, 생물성 폐기물 등의 바이오매스를 연소 또는 생물학적 처리공정을 통하여 제조한 연료를 의미한다.
2) 바이오매스란 동물, 식물, 미생물 등 생물체의 유기물을 총 망라한다.
(PROALCOOL)을 마련했다.3)당시에는 가솔린과 혼합 (20~25% 비율)해 사용하는 無水에탄올(anhydrus ethanol)4)생산이 장려되었다. 알코올 생산은 1975/76 년 6억 리터에서 1979/80년에는 34억 리터로 크게 증 가했다.
1979년 2차 오일쇼크가 발생하자 브라질 정부는 보 다 과감하고 종합적인 알코올산업육성프로그램을 실시 했다. 브라질 정부는 순수하게 알코올로만 움직이는 차 량의 개발을 지원하는 한편 함수에탄올 생산을 장려했 다. 정부는 알코올 생산 촉진을 위해 국가알코올위원회 (CNAL)와 국가알코올행정위원회(CENAL)를 설립했 다. 정부의 적극적인 지원 결과, 알코올 생산은 1986/87
년 123억 리터로 정점에 달했다. 알코올 차량의 비중도 1979년 0.46%에서 1980년에는 26.8%, 1986년에는 76.1%에 달했다.
1985년 이후 국제유가가 유가파동이전 수준으로 낮 아지면서 브라질 정부의 알코올산업육성 프로그램은 비판의 대상이 되었다. 가솔린과 비교해 높은 에탄올 생산 비용, 사탕수수공장에 대한 정부의 비효율적이며 과도한 보조금 지원, 크게 남아도는 가솔린 등이 주요 비판의 소재였다. 특히 이 시기 들어 에탄올 수요가 급 증하면서 처음으로 에탄올을 輸入하는 초유의 사태가 발생했다. 이 같은 국내 알코올 부족 사태는 PROAL-COOL의 신뢰성을 크게 약화시켰으며 급기야 알코올
3) 1975~2000년까지 성공적으로 추진된 이 프로그램의 결과 브라질은 경제적으로 5억 5,000만 배럴의 석유수입대체 효과로 115억 달러의 외화를 절약했다. 직 접고용만 약 100만 명에 달했으며, 환경측면에서 1억 1,000만 톤의 카본가스 방출을 막을 수 있었다
4) 일반적으로 에탄올은 알코올의 한 종류로 에틸알코올이라고도 한다. 에탄올은 다시 무수에탄올(Anhydrous)과 함수에탄올(Hydrous)로 나뉜다. 무수에탄올은 보통 가솔린과 혼합용으로 많이 쓰이며 함수에탄올은 100% 에탄올로만 움직이는 에탄올 전용 차량에 쓰인다. 현재 브라질에서 이용연료로 사용되는 에탄올은 무수에탄올이다.
[그림 1] 브라질 바이오에탄올 산업의 발전 추이
판매도 감소하기 시작했다.
PROALCOOL은 공식적으로 폐기되지 않았으나 1998년부터 정부의 보조금도 점차로 사라졌으며 알코 올 가격도 자유화 되었다. 그러나 이전과 같은 정부의 적극적인 육성책 없이도 브라질에서 알코올 산업은 2000년대 들어 새로운 르네상스를 맞고 있다. 대외적 으로는 2000년대 들어 시작된 고유가 현상과 대내적으 로는 이중연료(flex-fuel) 차량의 상용화 성공에 따른 결과였다. 고유가가 지속되자 2003년 폭스바겐은 브라 질에서 처음으로 이중연료 차량 모델을 출시했으며, 이 후 지엠(GM), 피아트(Fiat), 포드(Ford) 등 브라질에 진 출한 대부분의 자동차 업체들이 그 뒤를 따랐다.
1980년대 중반 이후 국제유가 안정과 설탕가격 상 승으로 중단되었던 에탄올산업에 대한 브라질정부의 지원은 2000년대 들어 고유가 지속으로 에탄올이 대 체에너지로 주목을 받으며 재개되기 시작했다. 주요 지 원책으로는 △차량용 연료에 20~25% 에탄올 혼합 의 무화, △에탄올연료 사용 승용차에 대한 공업제품세 (IPI) 대폭 감면 △에탄올 생산업자에 대한 금융지원 등을 들 수 있다.
특히 브라질정부는 에탄올산업의 전략적 육성을 위 해 2005년 국가에너지계획(PND)을 수립한데 이어, 2007년 1월에는 경제성장 촉진프로그램(PAC)의 일환 으로 향후 4년간(2007~2010년) 바이오에탄올 산업에
<표 1> 브라질의 바이오에탄올 관련 주요 법령
□ 법률 9,478/97호(Law no. 9,478/97)
- 가솔린 혼합 에탄올(무수 에탄올)이나 주유소에서 직접 판매되는 함수 에탄올 등 연료용 에탄올 대한 품질 규정 명시
□ 법률 9,947/99호(Law no. 9,947/99)
- 에탄올을 포함한 연료의 유통 및 재판매 활동에 대한 규정 명시
□ 연방법률 8,723/93호(Federal Law no. 8,723/93) - 20~25% 무수에탄올 혼합비율 의무 규정 명시
□ 바이오에탄올 관련 석유청(ANP) 결정안
- ANP 결정안 36/2005호(ANP Resolution no. 35/2005) 브라질시장에서 연료용 에탄올에 대한 세부규정 명시
함수에탄올(hydrous ethanol)과 구분하기 위해 무수에탄올(anhydrous ethanol)에 오렌지색 염료 첨가 의무화
- ANP 결정안 05/2006호(ANP Resolution no. 05/2006) 연료 배급업자에 대한 에탄올 판매 규정 명시
약 60억 달러(121억 헤알)를 투자할 계획이다.
특히 최근 들어 브라질 바이오에탄올 산업은 브라질 국영석유회사(Petrobras)가 바이오에탄올 산업 육성 에 적극적인 관심을 갖고 뛰어들면서 활기를 띠고 있 다. Petroras는 2007~11년 발전계획에서 재생에너지 개발에 총 7억 달러를 투자하기로 했다. 이를 통해 Petrobras는 연간 8억 5,500만 리터의 바이오디젤을 생산하며 연간 35억 리터의 바이오에탄올을 수출한다 는 목표이다.
Petrobras는 또한 일본기업들과 합작사업을 통해 세계적인 에탄올 수출기업으로 발전한다는 야심찬 목
표를 갖고 있다. 이의 일환으로 Petrobras는 우선적으 로 2006년 일본에서 에탄올 수입과 판매를 담당하는 일본 알코올 판매회사와 50 대 50의 출자로“일본-브 라질 에탄올”을 설립하였다. Petrobras는 또한 중서 부, 바이아(Bahia)주와 미나스제라이스(Minas Gerais)주에서 40개의 에탄올공장 프로젝트를 추진하 고 있다.
두 번째로 에탄올의 연료로 사용되고 있는 사탕수수 경작에 적합한 토양과 기후, 낮은 인건비, 저렴한 토지 비용 등 물적₩인적 요인도 브라질 바이오에탄올 산업 발전에 크게 기여했다. 현재 브라질에서 사탕수수 경작
<표 2> 바이오 디젤 및 에탄올 투자 계획
(단위: 백만 헤알)
지역 바이오 디젤 에탄올 에탄올 수송관
북 부 53 -
-북동부 140 -
-중서부 357 2,984
4,100
남동부 316 8,500
남 부 330 628
-전 체 1,196 12,112 4,100
자료: 경제성장 촉진프로그램(PAC)
투자 분야 2011년 목표
바이오디젤 공장 - 연간 8억 5,500만 리터 생산
H-Bio - 연간 10억 330만 리터의 식물유 가공
에탄올 수송 파이프라인 건설
- 연간 35억 리터 에탄올 수출 에탄올 수송 선박 개발
aeolic 에너지
- 재생에너지를 사용한 240MW 전력생산 능력 구축 타양열에너지
기타 재생에너지
<표 3> Petrobras의 2007~11년 재생에너지 투자 계획
자료: Petrobrs
지는 전체 경작지의 1%인 640만 헥타르에 불과하다.
경작가능 농지 중 25%(9,700만 헥타르)만을 현재의 농 업기술로 경작할 경우 연간 에탄올 생산은 7,000억 리 터에 달할 것으로 추정된다(Hukai, 2006).5)이는 사우 디아라비아의 석유 생산능력에 맞먹는 수치이다.
브라질의 사탕수수는 1헥타르당 6,800리터의 에탄올 을 생산, 세계 최고의 생산성을 보이고 있다. 그에 반해 미국의 옥수수는 1헥타르당 3,000리터의 에탄올을 생 산하고 있다. 이 같은 높은 생산성을 반영해 브라질의 에탄올 생산비용은 미국의 1/2, EU의 1/3에 불과하다.
구 분 면적
총 국토 면적 851
아마존 및 보호지역 면적 463
기술적으로 경작가능 면적 388
현재 농지면적 62
현재 목축 면적 220
현재 사탕수수 재배 면적 6.3
현재 대두 재배 면적 23
<표 4> 브라질 에탄올 생산 가용 경작지
(단위: 백만 헥타르)
브라질(2006/07) 미국(2005/06) EU(2005)
에탄올 공장(개수) 357 97 32
생산 원료 사탕수수 옥수수 곡물, 사탕무우, 감자
경작면적(백만 헥타르) 6.4 31.6 곡물: 51.5
사탕무우: 2.2
에탄올 생산(백만 리터) 17,411 18,547 902
생산성(리터/헥타르) 6,800 3,000 곡물: 3,125
사탕무우: 7,250
화석연료 중 에탄올 소비 비중 40% 3.8% 0.6%
수입(백만 리터) - 2,850 250
수출(백만 리터) 3,028 -
-생산비용(리터당) 22센트 40센트 50~75센트
수입관세 0% 46% 39%~63%
<표 5> 브라질, 미국, EU의 바이오에탄올 생산 개황
자료: ICONE & The German Marshall Fund of the United Sates
5) Roberto Y. Hukai(2006). “Developing Business Opportunities for Japan and Brazil in Bioenergy.”
사탕수수는 에너지 밸런스(에탄올 생산을 위하여 투 입된 에너지량과 산출된 에너지량의 비율) 측면에서도 다른 작물에 비해 효율성이 뛰어나다.
세 번째로 브라질에서 바이오에탄올 산업이 발전한 이유는 에탄올연료의 조기 상용화 성공과 넓은 소비시 장 덕택이다. 브라질에서는 1970년대부터 에탄올을 대 체 연료로 사용해왔기 때문에 에탄올연료 사용에 대한 소비자들의 거부감이 없다. 또한 전국 3만 3,000개 주 유소에 잘 갖추어진 에탄올의 공급망도 에탄올 연료의
상용화 확대에 크게 일조하고 있다. 특히 2003년 3월 폭스바겐사가 브라질에서 최초로 에탄올 혼합 이중연 료 자동차(FFV: Flex-Fuel Vehicles)6)를 출시하면서 에탄올 사용은 폭발적으로 증가했다. FFV 판매 비중 (전체 자동차 판매 대비)은 2004년 21.5%에서 2006년 에는 82.9%에 달했다. FFV는 2003년 출시 이후 2007년 1월까지 300만 대가 팔렸다. FFV 생산 비중 (전체 자동차 생산 대비)도 2006년 기준으로 59.7%에 달했다.
<표 6> 사탕수수의 에너지 밸런스
원료 에너지산출/에너지투입
밀 1.2
옥수수 1,3~1.8
사탕무우 1.9
사탕수수 8.3
자료: Petrobras
(단위: %)
<그림 2> 연료 유형별 자동차판매 현황 <그림 3> 연료유형별 자동차생산 현황
자료: 브라질자동차공업협회(ANFAVEA)
6) 이중연료 엔진은 독일의 보쉬(Robert Bosch)사와 이탈리아의 마렐리(Magneti Marelli)사의 브라질 기술팀에 의해 1998년 처음으로 개발되었다.