[신사업 소개] 바이오디젤

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NEWS & INFORMATION FOR CHEMICAL ENGINEERS, Vol. 25, No. 5, 2007 … 471

사업추진배경

현재의 주요 동력원인 화석연료는 향후 사용 가능 한 잔존기간이 석유는 40년, 석탄은 155년, 천연가스 는 65년 정도로 예측되고 있다. 그러나 세계는 지속적 으로 에너지 소비가 증가하고 있으며, 증가되는 에너 지 수요를 충당하기 위해서 1990년대 이후부터 기존 의 화석연료를 대체할 대체에너지 개발에 노력을 기 울이고 있다.

이미 유럽에서는 바이오디젤을 미국 및 중남미는 바이오에탄올을 화학연료를 대체할 주요 에너지자원 으로 개발하여 상용화 단계에 이르고 있다. 또한 미국 및 EU 등에서는 이미 바이오에너지 기술에 대한 정 부차원의 집중적인 투자를 통해 바이오에너지 산업을 국가 전략산업으로 육성 중이며, 국내에서도 2000년 총1차 에너지 대비 1%에 불과한 신재생 에너지 분담 비율을 2011년까지 5%로 높인다는 중장기계획을 수 립 및 추진하고 있다.

에코솔루션은 2004년부터 대체에너지사업을 전개 하고자, 바이오디젤분야의 인력 및 기술 등에 대한 사 전작업을 준비를 마치고, 동남아지역 특히 말레이지 아, 인도네지아, 필리핀 지역의 바이오디젤 입지여건 등 사업성 분석, BD 시장분석 등을 통해 치밀한 사전 준비를 통해 전개하고 있다.

특히 에코솔루션이 주력하는 바이오디젤은 환경오 염을 극소화시키는 청정에너지로써 대기 독성물질 (air-toxics) 및 발암 원인물질(cancer-causing compounds)의 발생이 적으며, 순수 바이오디젤 (BD100)은 화석연료인 경유에 비해 발암 원인물질을

94% 저감시키며, BD20(바이오디젤 20% + 경유 80%)은 발암 원인물질을 27% 저감시키는 것으로 조 사되고 있다. 바이오디젤은 황 성분이 전혀 없어 산성 비 원인물질의 배출을 현저히 줄일 수 있으며, 원료인 식물이 성장하는 과정에서 대기 중의 이산화탄소 (CO2)를 흡수하고 이중의 일부가 바이오 디젤로 변 환되어 연소되므로 바이오디젤 1톤당 2.2톤의 이산화 탄소 감소효과를 나타내는 것으로 보고되고 있다. 따 라서, 바이오디젤의 개발 및 보급은 기후변화협약에 대응하여 국가경쟁력 제고의 효과와 인간 삶의 질 향 상, 환경보전에 대한 사회적 요구에 부응할 수 있을 것으로 기대되고 있다.

바이오디젤 생산과정

바이오디젤의 생산과정은 트랜스에스테르화 공정 (transesterification process)과 바이오디젤 정제공정 (bio-diesel refining process)으로 크게 구분할 수 있 다. 트랜스에스테르화 공정에서 원료인 식물성 오일 과 메탄올을 촉매와 함께 적정한 온도와 압력에서 반 응시켜 메틸에스테르와 글리세린을 생성시키고, 생성 된 메틸에스테르와 글리세린을 분리시킨 후 정제 공 정에서 각각 정제하여 바이오디젤과 글리세린 제품을 생산하게 된다[그림 1].

에코솔루션의 말레이지아 자회사인 GBD(global biodiesel)는 나트륨메틸레이트(sodium methylate) 를 촉매로 사용하여, 바이오디젤(methyl ester)과 글 리세린(pharmaceutical glycerin)을 생산할 계획이다.

이 웅 영

에코솔루션, [email protected]

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472 … NICE, 제25권 제5호, 2007

바이오디젤 산업 현황 및 전망

바이오디젤 산업의 외부환경 기회요인으로는 세계 각국의 환경규제 강화와 화석연료 가격상승에 따른 가격경쟁력 확보라 할 수 있다. 세계 각국은 에너지의 안정적인 공급과 환경보호라는 2가지 목표를 성공적 으로 달성하기 위해 유럽연합 및 미국 등을 중심으로 정부차원의 지원을 바탕으로 바이오디젤의 보급 확대 에 주력하고 있다.

한국 정부도 전세계 산업환경의 변화에 맞추어 화 석연료의 대체물로 간주되는 바이오디젤 등 석유대체 연료의 보급기반을 구축하고, 이의 이용 및 보급을 제

도적으로 뒷받침하기 2004년 10월에 기존 ‘석유사업 법’을 ‘석유 및 석유대체연료사업법’으로 전문 개정하 는 등 바이오디젤의 보급을 위해 지속적으로 노력하 고 있다[표 1].

사업추진경과

에코솔루션은 2002년부터 산업자원부가 실시한 ‘바 이오디젤에 대한 시범보급사업’을 적극 검토하였으나, 당시 $20을 유지하고 있었던 낮은 원유가격과, 불확 실한 정부정책, 열악한 물류조건, 미성숙된 시장동향 과 기술수준 등 사업전개를 통한 경제적인 수익성이 신사업 소개

Catalyst Methanol

Palm oil (other oils & fats)

Neutralizing Acid

Methanol Recycled Catalyst

Mixing

Trans- esterification

Neutralization

Phase Separation

Crude Biodiesel

Re-neutralization Methanol Recovery

Purification Methanol Recovery

Pharmaceutical Glycerin

Purification

Crude Glycerin

Methyl Ester

그림 1. 바이오디젤 생산공정.

한국 BD5, BD20 일반경유차량, 자가저장시설을 갖춘 버스, 트럭 등 세금감면

2010년까지 총에너지의 12%를 바이오에너지로 대체할 계획임.

EU 2010년까지 액체 바이오연료(바이오디젤 80%, 바이오에탄올 20%) 1억 8천만톤을 보급할 계획임.

독일 BD5, BD100 일반경유차량, 도심버스, 바이오디젤 전용차량 세금감면

프랑스 BD3, BD30 일반경유차량, 도심버스, 관용차량, 대형트럭 세금감면

이탈리아 BD30, BD100 도심버스, 대형트럭 세금감면

스웨덴 BD5~BD30 도심버스, 대형트럭 세금감면

벨기에 BD20 도심버스 세금감면

미국 BD20 관용차량, 공공버스, 대형트럭 보조금지급

표 1. 세계 각국의 바이오디젤 사용 및 정책현황

구분 사용방식 사용처 정책지원

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NEWS & INFORMATION FOR CHEMICAL ENGINEERS, Vol. 25, No. 5, 2007 … 473

바이오디젤

확보되지 않는다는 판단으로 바이오디젤 사업화를 보 류한바 있다.

그러나 2004년 원유가가 급등하여 $60대 고유가 시대를 맞아 바이오디젤분야의 수익성이 구체적으로 가시화면서 2005년부터 본격적인 바이오디젤 시장에 진출하기로 결정하고, 안정적인 원료의 수급과, 경쟁 력 있는 가격, 효율적인 생산량, 원할한 물류를 위한 지역적 입지 등을 고려해 바이오디젤 자원으로 ‘팜’과

‘자트로파’를 선택했다[그림 2, 그림 3].

바이오디젤의 생산 및 판매의 가장 중요한 요소는 원료(feedstock)이다. 현재 바이오디젤의 원료로는 식용인 대두유, 팜(palm), 유채유와 비식용인 자트로 파(jatropha)가 있으며, 지역별로 유럽에서는 유채를, 미국 등에서는 대두유가 사용되고 있다.

그러나 현재 사용되고 있는 바이오디젤의 주요원료 중 유채, 대두 등은 모두 식용시장을 주요 수요시장을 기반으로 하고 있어, 중국의 식용류 수입 증가, 미국 및 EU의 바이오디젤 생산 증가로 인하여 급격한 수 요증가로 가격이 가격변동이 심하여 안정적인 원료 수급을 확보하기 어려운 상황이이며, 대규모 생산을 위해서는 단위면적당 수율, 가격 등에서 팜유(palm), 와 자트로파(jatropha)가 가장 적합한 feedstock으로 판단되고 있다.

1) 필리핀 EGBO를 통한 자트로파 농장 조성

에코솔루션은 가격변동 위험을 헷지하고 안정적인 원료확보를 위해 2006년 필리핀 민다나오섬의 제너럴 산토스 지역에 ECO Global Bio-Oils Inc(EGBO 현 지투자법인)를 설립하여 자트로파(jatropha)를 기반 으로하는 플랜테이션을 조성하고 있다.

2006년 7월 필리핀에 설립된 ECO Global Bio-Oils Inc(EGBO)는 식물성연료 사업에 있어 가장 중요한 요소인 안정적인 원료의 확보를 위하여 지난 수년간 최적의 식물성오일 작물 재배와 수율향상을 위한 연 구결과를 바탕으로 농장조성 및 CJO(crude jatropha oil) 생산을 목적으로 필리핀 민다나오 지역에 설립되

었다. EGBO에서는 이의 실행을 위하여 제너럴산토 스 지역을 중심으로 2007년까지 10만헥타르 2008년까 지 20만헥타르의 jatropha 농장을 조성하여 2008년 75,000톤의 CJO생산을 시작으로 2013년부터 년간 750,000톤의 CJO를 생산하여 바이오디젤의 원료로 공급할 계획이다.

2) 말레이시아 GBD를 통한 바이오디젤(팜) 생산 현재 팜유(CPO: crude palm oil)는 단위당 면적과 수율이 가장좋은 것으로 분석되고 있으며 전세계 팜 유생산량의 45%을 차지하는 말레이지아에서 생산되 고 있다. 말레이시아는 이미 정부차원의 바이오디젤 사업 육성정책을 시행하고 있으며, 사바주에서는 국 영팜오일산업기반공사(POIC Sabah Sdn Bhd, 이하

‘POIC’)를 통하여 팜유와 관련된 일괄산업단지를 조 성하고 있다.

이에 에코솔루션 2005년 12월 사바주 국영팜오일산 업기반공사(POIC)와 합작투자계약을 체결하여 2006 년 1월 현지법인인 Global Bio-Diesel Sdn Bhd(이하

‘GBD’)를 설립하여 전세계를 대상으로 하는 바이오 디젤 사업으로 말레이시아에 거점을 마련하였다.

그림 2. 바이오디젤의 원료인 자트로파열매.

그림 3. 바이오디젤의 원료인 팜열매.

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474 … NICE, 제25권 제5호, 2007

GBD는 외국계기업으로는 처음으로 말레이지아 투자 청(MIDA)으로부터 바이오디젤 제조면허를 받아 벨 지움계열의 desmet engineering과 바이오디젤 플랜트 건설계약을 체결하여, 플랜트공장을 건설 중에 있다.

에코솔루션은 2007년 10월까지 1단계 연산 20만톤 규모, 2008년까지 30만톤 규모 등 세계최대규모인 연 산 50만톤 규모의 바이오디젤 공장 건설을 위하여 2006년 11월 도이치뱅크로부터 공장설립을 위한 자금 1억5천만불(CB：40백만불, NOTE：110백만불)을 유치하였으며, 현재 1단계 공장건설(83% 공정률)을 시공 중에 있다[그림 4].

기대효과

또한 국내 바이오디젤 시장을 진출을 위해 2006년 7월 에코에너텍은 연간 33,000톤 규모의 바이오디젤

을 생산중에 있으며, S-OIL 등 주요정유사에 납품을 하고 있는 등 30%대의 국내시장점유율을 가지고 있 다. 에코에너텍은 폐식용유를 주원료로 하여 바이오 디젤을 생산하므로 원료가격의 수급현황에 있어 원가 경쟁력이 확보되고 있으며, 타사에 대비하여 환경친 화성 및 원가경쟁력을 확보하고 있다.

에코솔루션은 2008년까지 바이오디젤 생산기반(국 외 50만톤, 국내 5만톤)을 구축하고, 미국, 일본, 유럽, 호주, 동남아, 한국 등의 시장을 대상으로 판매시장을 다변화할 계획이며, 안정적인 원료수급을 위한 자트 로파 및 팜유 기반의 플랜테이션 설립을 추진중에 있 다. 이를 통해 2010년에는 식물성 원료 자급기반 확보 를 통한 원료, 생산, 판매 수직계열화로 바이오디젤 사 업 글로벌 네트워크 구축을 완료할 것이다.

신사업 소개