유럽, 바이오에탄올과바이오디젤의현황분석
몇 년 동안 유럽은 자가운전자들에게 휘발유 대신에 디젤 (diesel) 사용을 권장하여왔다. 이는 이산화탄소 배출 감소 노력의 일환이다. 하지만, 현재 재생연료의 도입으로 인해 이상의 추세는 서서히 변하기 시작하였다. 그 결과, 휘발유 를 대체하기 위해 청정한 바이오디젤의 사용보다 청정한 바 이오에탄올 사용을 권장하였다. 사실 바이오에탄올이 바이 오디젤보다 생산하기도 좀 더 용이하다. 그로 인해, 유럽의 재생연료 관련 목표는 수정이 필요하게 되었다. 다시 말해, 유럽 내 재생연료 목표가 잘못되었다고 비난을 받았다.
모든 탄소 배출이 고려된다면, 재생 가능한 액체 자동차 연료를 위한 공급연료들이 동등한 것은 아니다. 몇몇 연구 자들에 따르면, 바이오디젤(biodiesel)에 사용된 팜오일 (palm oil)과 다른 작물들은 오일보다 생산하고 소비하는 데 있어 좀 더 탄소집약적이다. 그러는 동안, 휘발유 대체연 료인 에탄올(ethanol)에 사용된 옥수수 또는 설탕은 실제 탄소 절약을 제안해주는 것처럼 보인다.
유럽에서 이러한 연료들은 중요한 대체안이다. 에너지 안보 이유 때문에 바이오연료를 지지하는 미국과는 달리 유럽이 바이오연료 사용을 촉진하고자 하는 이유는 순수하
게 환경적인 원인 때문이라고 유럽위원회 에너지 분야 대 변인 Marlene Holzner는 말하였다. 좀 더 구체적으로 그 녀는“이러한 정책에는 에너지 자립에 대한 고려는 존재하 지 않는다. 따라서 탄소 배출을 충분히 고려하고 계산함으 로써 유럽은 현재 바이오연료 정책을 약화시키고자 한다”
고 말했다.
디젤 사용은 아직 유럽에서 휘발유에 비해 증가하고 있 다. 국제에너지기구는 석유에서 디젤이 차지하는 비율이
2011년 42%에서 2016년 44%로 증가할 것이라고 예상
한다. 유럽에서 바이오디젤은 2020년 바이오연료 소비량
의 3분의 2를 충족시킬 것으로 예상된다 . Neste社 ,
Cargill社, Sofiproteol社, 그리고 Abengoa社와 같은 기 업들은 유럽 바이오디젤 생산용량에 130억 유로를 투자하 여왔다. 이는 유럽연합 2020년 목표를 이미 달성할 수 있 는 수치이다. 하지만, 만일 높은 탄소발자국을 가지고 있는 공급연료에서 생산되는 바이오연료가 유럽연합 목표에서 배제된다면, 이러한 투자 대부분이 낭비되는 것이고, 바이 오에탄올 생산을 증가시키게 된다. 뿐만 아니라, 수입은 완 벽하게 차이를 구성하기가 어려워진다.
유럽은 바이오연료 배출을 완벽하게 정량화하는 새로운 규칙(규제)을 도입하고자 한다. 이는 경작을 위한 연료 및 질소 기반의 비료와 같은 바이오연료 작물 자체와 직접 관 계가 있는 탄소배출을 기반으로 한 평가를 대체하고 있다.
이러한 규제를 개발하기 위해 유럽위원회는 간접 부지 사 용 변화를 정량화하기 위한 시도를 하고 있다. 이는 바이오 연료 공급연료에 의해 대체된 작물의 탄소 영향력을 계산 하고 있다.
간접 부지 사용 변화량이 매우 복잡한 문제-규칙(규제) 을 도입하기 위해 준비한 계획도 날짜도 없음-임을 증명하 고 있는 동안 Holzner 연구원은 유럽연합의 에너지 및 기
*본 내용은 KISTI와 GTB(Global Trends Briefing 글로벌동향브리핑) 해외 과학기술동향 정보 이용협약을 통해 기사를 발췌하여 작성되었 습니다.
후부서들 간의 일치하지 않는 보고에 대해 반박을 하였다.
에너지부는 간접 부지 사용 변화의 제한에 반대한다고 보 고하였다. 왜냐하면, 바이오연료들이 유럽 에너지 공급 및 안보에 매우 중요한 기여를 하고 있었기 때문이다. 그에 반 해 환경부는 환경적인 영향에 대해 더 많은 관심을 가지고 있었다.
기후부 대변인인
Isaac Valero-Ladron은 간접 부지 사
용 변화량을 설명하고 입법화할 필요성에 대해 강한 동의 가 존재한다고 주장하였다. 하지만, 새로운 규제들은 에너 지에 대한 고려뿐만 아니라 유럽 바이오디젤에 대한 농림 부의 배려와 바이오디젤 수입에 대한 무역부의 배려 모두 를 수용해야만 한다. 유럽위원회는 탄소배출에서 가장 중 요하다고 여겨지는 바이오연료를 증명하는 영향력 평가에 의해 수행될 수 있는 간접 부지 사용 변화에 대한 법적 제안 서를 준비하고 있다.현재 유럽 프로그램은 탄소배출이라는 관점에서 휘발유
대비
35% 이하로 감소시켜줄 수 있는 바이오연료를 배제
하고 있다. 간접 부지 사용 변화 평가를 요인화하는 것은 이 러한 기준점 이상에서 몇 가지 주요 바이오디젤 공급연료를 촉진할 것으로 기대된다. 유럽의 바이오디젤 생산은 현재 팜오일, 콩, 그리고 채종유에 의해 주도되고 있다. 하지만, 이러한 공급연료들은 최소한의 에너지 효율성을 가지고 있 다. 하지만 생산하는데 비용은 가장 적게 들어간다. 채종유 는 유럽에서 가장 거대한 공급연료이며, 프랑스(France) 와 독일(Germany)의 중심부에서 생산되고 있다.
세 가지 대안적인 접근방식이 고려되고 있다고
Holzner
연구원은 말하였다. 첫 번째는 간접 부지 사용 변화량을 배 제할 것이다. 하지만, 모든 바이오연료들이2016년 전통
적인 연료 대비60% 정도 탄소배출량을 감소시켜줄 수 있
음을 요구하고 있다. 이는 유럽이 채종유와 다른 바이오연 료를 지속적으로 생산하도록 할 것이다. 하지만, 팜오일과 콩 수입을 중지시킬 수 있다. 두 번째 대안은 간접 부지 사 용 변화 평가를 포함시키는 것이다. 이는 바이오연료 생산 업체들과 산업관계자들이 이 분야에 손해를 입힐 수 있다 는 두려움을 가질 수 있다. 세 번째 대안은 두 개 모두를 적 절하게 결합시키는 것이다. 이는 바이오에탄올 생산을 선 호하고 있다. 하지만, 디젤에 대한 유럽의 의존도에 맞서 성장할 수 있다.
많은 양의 팜오일은 이미 유럽의 바이오디젤로 변화할 수 있는 자격을 가지고 있다. 왜냐하면, 이는
2009~2011
년에 도입된 법안에서 언급하고 있는 지속 가능성 항목을 충족시키는데 실패를 하였다. 정량화를 위해 작물들은 그 것들이 최근 벌채가 된 부지보다는 오히려 농업적으로 경 작이 되었다는 것을 증명해야만 한다. 하지만 간접 부지 사 용 변화량은 정량화하기가 매우 어렵다. 이 수치는 대체된 농업생산과 같은 이차적인 영향력의 복잡하고 미세한 평가 로서 사용된다.새로운 규칙(규제)들은
WTO와 양립, 또는 호환 가능해
야 만 할 것 이 라 고Holzner
연 구 원 은 말 하 였 다. WTO(World Trade Organization: 세계무역조직) 캐나
다(Canada) 이전 대사인John Weekes는 유럽연합이
해외에너지 원천 구별 관련WTO 문제점에 쉽게 직면할 것
이라고 말하였다. 그는 무역장벽으로서 이러한 움직임이 유럽 외 바이오연료 공급연료들과 경쟁하는 것을 유지하기 위 해 설 계 되 었 다.
브 라 질(Brazil),
인 도 네 시 아(Indonesia), 말레이시아(Malaysia), 그리고 미국은 바
이오연료 수입 관련WTO와 유럽연합 무역 규제에 대한 관
심을 높이고 있다. 하지만Holzner 연구원은 WTO 파트너
(partner)로부터 비평이 시기상조라고 주장하였다.
왜냐하면, 아직 보류(연기)된 것이 아무것도 없었기 때문이다.
(KISTI 미리안『글로벌동향브리핑』 , 2012년 9월 5일)
세계 엔지니어 플라스틱 전망
<2017년 시장 예측>
- 범용 엔지니어 플라스틱: 2011년 대비 30% 증가된 5조
5,315억엔
- 수퍼 엔지니어 플라스틱: 2011년 대비 32% 증가된
9,983억엔
- 기타 기능성 수지: 2011년 대비 21% 증가된 7,386억엔 일본 후지경제는 자동차산업 및 일렉트로닉스산업을 비 롯한 다양한 산업의 발전과 함께 시장이 확대되는 엔지니 어 플라스틱의 세계 시장을 조사하였고, 그 결과를 보고서
“2012년 엔지니어 플라스틱 시장의 전망과 글로벌 전략”
에 정리하였다.
2011년 세계시장은 952만톤, 5조 6,379억 엔이었다.
지금까지 시장을 견인해 왔던 중국 수요의 정체가 영향을 주어 수량 기준으로 전년도 대비
2.7% 증가에 머물렀다.
한편, 금액 기준으로는 범용 엔지니어 플라스틱을 중심으 로 가격이 상승하여 전년도 대비
11.0% 증가함으로써 수
량 기준의 증가폭을 대폭적으로 상회하였다. 2012년도 유 럽을 중심으로 세계 경제가 불안정한 움직임을 지속하고 있다. 시장 확대는 수량 기준으로2011년을 상회하여 전년
도 대비
4.2% 증가를 예상할 수 있지만, 하반기 동향에 따
라서는 그 증가를 하회할 가능성이 있다. 장기적으로는 중 국, 동남아시아, 인도, 브라질 등 경제성장률이 높은 신흥 국의 수요 증가에 따라 확대되어 시장은
2017년에 1,231
만톤, 7조2,684억 엔으로 예측된다.
■ 중국시장(수요)
2011년 중국시장은 346만톤, 1조 7,314억 엔이었다.
수량 기준으로 세계 시장의
36%, 금액기준으로 31%를 차
지하였다. 중국시장은 높은 경제성장률을 배경으로 순조롭 게 확대되었지만, 2011년에는 하반기부터 엔지니어 플라 스틱을 사용하는 일렉트로닉스 관련제품 등의 유럽수출이 고전하여 성장률은 둔화되었다. 단, 원료인 나프타 가격의 급등으로 가격 상승이 진행되어 금액 기준으로는 큰 성장 을 이루었다. 2012년에는 수요가 상회하고 있다. 또한,2012년 2사분기 이후에는 나프타 가격이 급락하고 있지
만, 작년부터 지속된 가격 상승분이 반영되지 않아 다시 가 격 상승이 검토되고 있기 때문에 시장은 수량 및 금액 면에 서 모두 확대될 것으로 예상된다. 중국에서는 일렉트로닉 스 산업뿐만 아니라 자동차산업의 엔지니어 플라스틱 수요 도 확대될 것으로 예상된다.
<주목시장>
1. 폴 폴리 리카 카보 보네 네이 이트 트(PC)
2011년 세계 시장은 320만톤, 1조 8,444억 엔이었다.
중국 및 기타 아시아 수요가 세계 시장의 과반수를 차지하 고 있다. 중국에서는 특히 내륙부에서 수요가 증가하고 있 다. 세계적으로 보면 각 폴리카보네이트 제조사 설비의 신 설 및 증설에 의해 폴리카보네이트의 공급이 과잉되었지
만, 중국에서는 예외적으로 수급이 잘 맞고 있다. 중국을 비 롯한 기타 아시아, 중동에서는 폴리카보네이트 생산거점의 신설 및 증설이 진행되고 있지만, 이러한 증가분은 주로 중 국에서 소비될 것으로 예상된다. 기타 아시아에서는 인도 의 수요가 증가하고 있다. 일본에서는 사무용기구 및 전기 전자부품의 생산거점이 해외로 이전해 있어 폴리카보네이 트의 수요는 정체되어 있다. 신규 용도로서 스마트미터의 부품 및 부재 시장이 성장하고 있다. 앞으로도 시장은 폴리 카보네이트의 비용 저감에 의한 폴리메틸 메타크릴산 (polymethyl methacrylate, PMMA) 대체제로서의 촉 진과 중국 및 인도의 수요 증가에 의해 2017년에는 429만 톤, 2조 4,717억 엔이 예측된다.
2. 액 액정 정 폴 폴리 리머 머(LCP)
2011년 세계 시장은 3.9만톤, 464억 엔이었다. 용도는 전기전자부품 특히, 커넥터가 큰 비중을 차지하고 있다. 태 국의 홍수, 유럽 채무위기의 영향으로 컴퓨터용 커넥터의 수요가 정체되어 있지만, 스마트폰 시장의 확대로 부품 개 수가 많은 스마트폰의 부품 및 부재의 수요가 많아 수량 및 금액 기준으로 전년을 상회하였다. 단, 전체적으로 수요가 정체되어 있어 2012년에는 수량 및 금액 모두 증가율이 둔 화될 것으로 예상된다. 2017년에는 5.9만톤, 690억 엔이 예측된다.
시장은 큰 커넥터 제조사의 생산거점이 집중되어 있는 중국의 수요가 중심이다. 성장률도 다른 지역과 비교하여 높으며, 중국 수요에 의한 시장 점유율은 앞으로 더욱 높아 질 것으로 예상된다. 일본은 성형기술 수준이 높고 커넥터 의 하이엔드 제품을 생산하고 있다. 중국은 지속적으로 수 요가 크며, 최근에는 스마트폰용 커넥터가 호조를 나타내 고 있다. 동남아시아에서는 사무용기구의 부품 및 부재가 중심이 되었지만, 커넥터 제조사가 진출하기 시작하였으 며, 앞으로 수요가 더욱 높아질 것으로 예상된다. 유럽에서 는 주요 커넥터 제조사가 아시아로 생산거점을 이동하였지 만, 기타 제조사에 의한 생산은 지속되고 있다.
3. 환 환상 상 폴 폴리 리올 올레 레핀 핀(COP/COC)
2011년 세계 시장은 2.2만톤, 249억 엔이었다. 동일본
대지진의 영향 및 텔레비전 생산이 세계 규모로 감소하여 텔레비전 부품 및 부재의 수요가 정체되어 시장은 횡보하 고 있다. 2012년 이후에는 스마트폰용 광학 필름의 확대로
2017년에 수량 및 금액 모두 연간 9~10% 정도 확대될 것
으로 예측된다.일본에서는 액정 텔레비전용 위상차 필름의 수요가 정체 되어 있지만, 스마트폰 및 태블릿용 위상차 필름의 수요가 확대되고 있다. 때문에 앞으로
2017년 수량 및 금액 모두
연간
12~13% 정도 확대될 것으로 예측된다. 또한, 위상차
필름 등 광학필름의 경우 제조체제 및 제조기술 면에서 국 내 생산이 이루어질 것으로 예상된다. 또한, 포장필름 및 용 기 등 포장재료의 수요가 증가하고 있다.
중국 및 기타 아시아에서는 광학렌즈가 주를 이루고 있 다. 카메라를 탑재한 모바일 기구의 보급에 의해 시장은
2017년 수량 및 금액 모두 연간 7~8% 정도 확대될 것으로
예측된다. 일부 광학 필름의 생산도 시작되었지만, 실적은 적다.기타 아시아에서는 스마트폰이 많은 대한민국의 수요가 큰 점유율을 차지하고 있다. 유럽 및 미국에서는 포장재료 및 주사기, 마이크로 플레이트 등 의료기구 및 기자재가 대 부분을 차지하고 있어 안정적인 수요가 있다.
(KISTI 미리안『글로벌동향브리핑』 , 2012년 8월 30일)
PVC 생산의 미래
패션, 인기 음악, 인터넷
? 어떤 것들은 항상 변한다.
PVC 생산은 그런 것들 중의 하나가 아니다. 사실, 우리가
가장 내구성 있는 플라스틱들 중의 하나인PVC를 생산하
는 방식은
50년 전과 비교해서 오늘날 거의 다르지 않다.
그러나 확립된 접근법에 대한 새로운 변화가 관심을 끌고 있다는 신호들이 있다.
AkzoNobel
은2007년 에 지 속 적 인 개 시 제 주 입 (continuous initiator dosing (CID)) 기술을 개시했다.
그 기술은 안전성과 품질, 산출량을 향상시키기 위해서 고 안되었고, 그 이래로 그 회사는 스페인과 러시아, 독일을 포 함해서, 유럽에서
5개의 허가 합의를 했다. 이제, 그것은 유
럽 밖으로 첫번째 허가를 팔았다: 그 시스템은 세 개의Mexichem 공장들에 설치될 것이고, 그 거래는 PVC 생산
을 위해서 유기 과산화물을 만드는, 멕시코 로스 레이에스(Los Reyes)에 있는 그 현장에 용량을 증가시키기 위해서
AkzoNobel이 9백만 유로(7백만 파운드)를 투자하도록
유도할 만큼 중요했다.
AkzoNobel
에 따르면, 그 산업은 매 년 약3400만 톤의 PVC를 생산해서, 그것은 세계에서 세번째로 가장 널리 생
산되는 플라스틱이다. 더 나아가, 수요가 빠르게 증가하고 있다. 분석가들은 개발 도상국에서의 소비에 의해서 주도 되어, 2017년까지4900만 톤일 될 것으로 예측하고 있다.
화학 산업은 매우 보수적이고 플라스틱 산업은 그 중에서 가장 보수적인 부분들 중의 하나일 것이다. 생산은 다른 용 도에 맞게 고치거나 새로 장착하기 어려울 수 있는 매우 특 화된 장비에 대한 거대한 자금 투자를 필요로 한다. 더욱이, 이익은 운영 비용의 매우 작은 변화들에 민감하다. 에너지 소비나 원료 가격에서의
1 퍼센트 증가나 감소가 이익과 손
실 사이의 차이를 의미할 수도 있다.이것은 혁신의 활용을 방해하지만, 그것은 그 이야기의 단지 일부일뿐이다. PVC 생산은 고유의 문제들을 가지고 있다. 그 중합체는 단량체와는 달리 용해되지 않는데, 이는 그것이 형성되면서 침전된다는 것을 의미한다고 영국 러프 버러대(Loughborough University)에 있는
PVC 전문가
인Brian Brooks가 설명했다. 또한, 그 반응은 매우 발열
성이다. 전통적으로, 이 문제들에 대한 답은 대부분의PVC
가 만들어지는 과정인 현탁 중합이었다. 그 반응은 단량체 분자들을 자유 라디칼들로 바꾸는 개시 화합물에 의해서 시작된다. 이 라디칼 각각은 더 나아가 단량체 단위들을 더 해서 빠르게 성장하는 사슬이 된다.친환경 바이오매스 플라스틱 제품 향상
도레이 주식회사는 전분을 원료로 하는 폴리 유산 수지
를
50% 이상 사용하는 친환경 바이오매스 플라스틱 제품
을 개발하였다. 올해
9월부터 미국의 전자 제품 환경 평가
도구“EPEAT”에 대응이 필요한OA 기기 및 전자 제품 용
판매를 시작, 우선 첫해2012년에 100톤, 그리고 3년 후
그 개시제는 그 단량체의 작은 방울들이 분산되어 있는수상에 균일하게 분포한다. 그 개시제 분자들은 그 방울들 로 이동하는데, 이것이 작은 생산 공장이 되서, 그것이 더 커지면서 그 불용성 중합체를 튕겨낸다. 그 동안, 비록 그 반응이 여전히 열적으로 제멋대로 가는 것을 막기 위해서 냉각시켜야 하지만 중요한 안전성 우려? 그 방울들의 높은 표면적 대 부피 비율은 온도를 통제하는 것을 돕는다. 시작 할 때 설정된 모든 것과 함께, 일단 진행 중인 반응을 조절 하는 유일한 방법은 그것을 냉각시키는 것이다. 이 냉각은 기본적으로 효율성을 떨어뜨린다: 열 생산의 정점과 덧붙 여 안전을 위해서 약간 더 추가적으로 수용할 만큼 충분히 냉각시켜야 한다.
그
AkzoNobel 과정에서, 그 온도를 일정하게 유지하도
록 다양한 속도로 개시제를 점차적으로 추가한다. ‘지속적 으로 투입하는 생각은 그 반응을 냉각해서 통제하는 것이 아니라, 그 대신에 개시제를 추가하는 속도를 가지고 그 반 응을 조절하는 것이다. 우리 기술에서, 개시제는 그 반응기 에서 진행되는지에 의해서 결정되는 속도로 들어간다. 그 개시제의 투입 속도를 통제하는 그 반응기의 온도와 압력 과 함 께 계 속 진 행 되 는 피 드 백 회 로 가 있 다
.’고 AkzoNobel의 사업 관리자인 Barry Cottrell이 말했다.
이것이 훨씬 더 빠르게-어떤 경우에는
20-30퍼센트 더 빠
르게 그 중합화반응을 가능하게 해준다. 그것은 또한 간단 히 그 흐름을 멈춤으로써 빠르게 그 반응을 멈출 수 있기 때 문에 전체 과정을 더 안전하게 만든다.‘매우 짧은 반감기를 가진 개시제가 필요하다. 만약 오래 남는 개시제를 넣는다면, 통제력을 잃는다.’고
Cottrell이
말했다. 여기서PVC를 만들지 않는 회사인 AkoNobel이
관여하게 된다. 그 회사는 매우 빠르게 분해하는 개시제-디 이소부티릴 퍼록사이드(diisobutyryl peroxide)를 개발 했다.
플라스틱 패러다임
이론상, 그 접근법은 모든PVC 생산에 적용될 수 있을 것 이라고, Cottrell이 말했다. PVC를 위한 주요 속성인 분자 질량 분포는 그 반응을 돌리는 온도에 이ㅡ해서 정해지며, 전체 온도 범위를 통해서 같은 개시제를 사용할 수 있다.
그러나, 모든 이들이 바꾸기 원할지는 두고 봐야 한다.
몇 시장들에서, 더 많은 용량을 위한 바람은 상당히 낮을 수 도 있다. 지금은, 그 접근법은 고등급
PVC의 생산자들에
게 적합하다. 전통적인 분산 중합화를 가지고, 생산자들은 전형적으로 그 반응의 끝에 결국 완성된 중합체를 분해할 수 있는 소량의 사용되지 않은 개시제가 남게 된다. CID는 개지제의 도입을 그 과정을 통해서 통제하기 때문에, 남는 개시제를 줄여준다. 더욱이, 분해는 그 중합체 사슬 안에 불 포화 결합들을 생성함으로써, 그 물질에 색깔을 만들어낸 다. 그리하여, CID는PVC의 흰색을 향상시키고 최근에
그 가격이 치솟은 티타늄 산화물과 같은, 표백 첨가물의 필 요를 줄여준다.‘지속적인 개시제 투입은 그 자체로 새로운 것은 아니다.
그것은 다른 단량체들에 사용되었었다. 그리고 사실상
