바이오디젤은 경유에 비해 대기오염물질의 배출량이 전반적으로 더 적은 것으로 알려져 있다. 2007년 환경정책평가연구원의 보고서에 의하 면 바이오디젤 5%와 100%를 일반 경유에 매연저감장치를 부착한 경우 와 비교할 경우 일산화탄소는 각각 5%와 15%, 탄화수소는 13%, 25%, 미세먼지는 7%와 22% 더 적게 배출되는 것으로 분석되었다. 다만 질소 산화물은 각각 5%와 13% 더 많이 배출되는 것으로 나타났다<표 4-1>.
그리고 이산화탄소의 경우는 직접적인 배출 감소 효과는 크지 않은 것 으로 나타났는데, 일반적으로 바이오디젤을 생산하는 방식별로 이산화탄 소 배출 저감 효과는 다르게 나타난다.
오염물질
배출량(g/kWh) 증감율(%) 09년
차기경유+
DPF
BD 5% BD 100% BD 5% BD 100%
CO 0.02 0.02 0.02 -5.00 -15.00
THC 0.03 0.03 0.02 -13.40 -24.60
Nox 10.24 10.287 11.56 0.50 13.00
PM 0.054 0.05 0.04 -7.40 -22.20
CO2 710.65 706.09 713.78 -0.60 -0.40
<표 4-1> 경유와 바이오디젤의 대기오염물질 배출량 비교
자료: 환경정책평가연구원, 2007, 바이오연료의 환경경제성 분석 및 보급 확대방안 연 구, p74
유럽연합의 재생에너지관리국(EU Renewable Energy Directive)에서는
오는 2020년까지 바이오연료 사용비중을 10%로 높인다는 목표를 발표하
였으나 점차 바이오연료 생산을 위해 열대림이 파괴되고 있다는 비판에 직면하게 되었다. 이에 따라 지속가능바이오연료 인증제도를 도입하기로 하였다. 지속가능한 바이오연료 인증기준에는 최소한의 온실가스 저감효 과, 식량용 토지이용에 대한 제한, 사회적 기준(social standard)에 대한 충족 등이 포함된다. 이 가운데 온실가스 저감 기준은 현재 35%로 합의 되어 있다. 이 기준은 오는 2017년까지 50%로 상승할 전망이다.
바이오연료 시장 관련 전문 국제기관인 F.O.Licht의 자료에 의하면 원 료별로, 생산방식별로 온실가스 저감효과는 다른 것으로 나타난다. 가장 온실가스 저감효과가 낮게 나타나는 방식은 팜유 바이오디젤로 온실가 스 저감효과가 19~36%이다. 반면에 가장 효과가 높은 방식은 폐식용유 및 동물성 유지를 이용한 바이오디젤로 83~88%에 이르는 것으로 알려 져 있다.
비록 유럽연합이 바이오연료에 대한 지속가능성 표준을 만들고 있으 나 아직까지는 바이오연료가 식물 유지로부터 생산될 경우 생장하면서 흡수하는 온실가스를 연소되면서 배출하는 온실가스와 상쇄되는 것으로 보는 탄소 중립성 가정이 받아들여지고 있다.
제4장 바이오디젤의 환경성 분석 41
바이오디젤 생산방식 일반적인 온실가스저감효과(%)
온실가스 저감효과(디폴트)(%)
유채바이오디젤 45 38
해바라기 바이오디젤 58 51
대두 바이오디젤 40 31
팜유바이오디젤 36 19
메탄포집에 의한 팜유
바이오디젤 62 56
폐식용유 및 동물성
기름 바이오디젤 88 83
수소처리된 유채
바이오디젤 51 47
수소처리된 해바라기
바이오디젤 65 62
수소처리된 팜유
바이오디젤 40 26
메탄포집 및 수소처리된 팜유
바이오디젤
68 65
유채에 의한 순식물성
오일 58 57
<표 4-2> 바이오디젤 생산방식에 따른 온실가스 저감효과 비교
자료: F.O. Licht, 2009. 6. F.O. Licht's World Ethanol & Biofuels Report
지금까지 대기오염물질 및 온실가스의 경유대비 바이오디젤의 저감효 과에 대해 살펴보았다. 다음으로는 각 오염물질 단위당 피해비용을 살펴 보기로 한다. 오염물질 한 단위가 감소하면 건강에 미치는 영향이 감소 함에 따라 기관지 계통 질병 감소, 수명 연장 등의 효과를 기대할 수 있 다. 이를 의료비용 및 생명보험과 관련된 비용으로 환산하면 <표 4-3>과 같다. 다양한 연구들(배정환; 2006, 에너지경제연구원; 2007)에서 다양한 피해비용을 산출하였으나 여기서는 EC DG에서 추정한 비용을 인용하기 로 한다.
오염물질 피해비용(원/KG)
PM 260,318
SOX 47,318
NOX 8,336
VOC 7,691
CO 7,763
<표 4-3> 대기오염물질별 오염피해비용
자료: EC DG environment, BeTa, Ver. E1.02a, 2002
대기오염물질별 피해비용과 바이오디젤의 오염물질 저감효과를 연결 시키면 <표4-4>와 같은 결과를 얻는다. 즉 환경정책평가연구원은 2003년 기준 총경유사용량에 바이오디젤 혼합율과 배출저감량, 피해비용을 적용 하여 바이오디젤이 각각 5%, 20%, 100% 혼합될 경우 기대되는 총 대기 오염저감가치를 추정하였다. 이에 의하면 5%만 혼합할 경우 46백억원, 20% 혼합시 13천억원, 100% 혼합시 24천억원의 환경적 편익을 얻을 수 있을 것으로 추정하였다. 한편 이를 바이오디젤 리터당 편익으로 환산하 면 다음과 같다.
대기오염 물질
BD5 BD20 BD100
배출
저감량 개선편익 배출
저감량 개선편익 배출저감량 개선편익 CO 5,739,195 446 19,283,697 1,497 17,217,586 1,337 VOC 5,268,395 405 8,099,174 623 9,671,829 744 Nox -1,288,536 -107 -12,627,658 -1,053 -33,501,949 -2,793 PM 1,193,373 3,107 3,273,713 8,522 3,580,120 9,320 CO2
(TC) 2,479,580 790 9,918,322 3,159 49,591,608 15,797
합계 4,641 12,748 24,405
<표 4-4> 바이오디젤 혼합율별 배출 저감편익
(단위: kg, 억원)
자료: 환경정책평가연구원, 2007, 바이오연료의 환경경제성 분석 및 보급 확대방안 연구
제4장 바이오디젤의 환경성 분석 43
일산화탄소 저감편익은 바이오디젤 리터당 12.48원, VOC는 4.68원, 미 세먼지는 105.8원, 이산화탄소는 0.1원인 것으로 분석되었고, 질소산화물
은 24.97원만큼 환경편익이 감소하는 것으로 분석되었다. 아황산가스는
매연저감장치를 부착한 경유와 비교했기 때문에 동일한 개선효과가 나 타나 저감편익에서 제외하였다.
대기오염물질 BD100 리터당 저감편익
CO 12.48
VOC 4.68
Nox -24.97
PM 105.80
CO2(TC) 0.10
합계 98.09
<표 4-5> 바이오디젤 단위당 대기오염물질 저감 편익
(단위: 원/리터)
한편 에너지경제연구원(원두환, 2008) 보고서에서는 바이오디젤의 환 경적 가치를 CVM 및 CJ를 이용하여 분석하였다. 여기서는 국산 유채를 이용한 바이오디젤 생산의 비시장가치를 직접 설문조사를 이용하여 조 사하였다. 이를 위해 시장가치와 비시장가치로 구분하고, 비시장가치를 크게 대기오염저감효과, 온실가스 저감효과, 악취 제거, 비독성 감소 효 과를 포함하는 환경효과와 에너지안보효과, 농촌경제활성화 효과, 경관 개선효과 등으로 구분하였다.
서울시의 자가용 운전자 500명을 대상으로 바이오디젤이 갖는 다양한 비시장가치에 대한 지불용의액을 추정하였다. 그 결과 CVM을 이용할
경우 BD20에 대한 지불용의액이 리터당 28.86~41.53원으로 추정되었고, CJ를 이용할 경우 BD20에 대한 지불용의액은 리터당 37.54원, BD100에 대해서는 63.31원으로 나타났다.
한편 삼성경제연구소(강희찬, 2006)에서 인터넷 CVM 설문을 이용하여 바이오연료의 환경적 가치를 평가한 결과 바이오디젤 리터당 69.12원으 로 추정되어 유사한 결과를 얻었다. 또한 해외 문헌에서는 Jeanty and Hitzhusen(2007)의 연구가 있는데 이들도 CVM에 의해 바이오디젤의 환 경적 가치를 추정하였다. 여기서는 BD20을 대상으로 대기오염저감효과, 온실가스 저감효과, 냄새제거효과, 해양투기시 자연분해성 등의 가치를 추정하였는데, 지불용의액이 30~90원으로 추정되었다.
[그림 4-1] 국산 바이오디젤의 환경적 효과 분류
자료: 원두환, 2008, ‘바이오연료의 비시장가치 평가’, 에너지경제연구원
제4장 바이오디젤의 환경성 분석 45
지금까지 여러 문헌에서 조사된 바이오디젤의 환경가치를 종합해 보 면 BD100에 대한 리터당 환경가치는 63~98원 정도가 되는 것으로 추정 된다.
제 5 장 결론 및 정책적 함의
바이오디젤이 국내에 도입된 2002년 이후로 바이오디젤의 보급 확대 여부를 두고 그동안 많은 논란이 있어 왔다. 이는 바이오디젤이 갖는 다 양한 속성에 기인하기 때문이다. 우선 바이오디젤은 폐식용유를 원료로 이용하기도 하지만 주요 원료는 대부분 식량 작물인 대두, 유채, 팜 등 이다. 즉 바이오디젤 보급을 늘림에 따라 원료 작물에 대한 수요가 증가 하고 이는 곧 식량 가격 상승을 통해 애그플래이션을 초래할 수 있다는 것을 우리는 지난 2008년도에 경험한 바 있다. 이에 따라 많은 국가들이 바이오디젤 원료를 제2세대 원료인 셀룰로오스계 산림 부산물이나 에너 지 작물, 해조류 등을 개발하기 위해 연구개발을 늘리고 있다. 다음으로 바이오디젤용 원료 재배가 늘어남에 따라 새로운 농경지 수요가 발생하 고 이를 충족하기 위해 동남아시아나 중남미 등에서는 열대우림지역에 대한 난개발이 이루어지고 있다는 것이다. 많은 환경단체에서 바이오연 료에 대한 보급 확대 정책에 난색을 표명하는 이유도 여기에 있다. 즉 열대우림 파괴에 따른 온실가스 흡수원 감소는 비록 바이오연료가 온실 가스를 줄이더라도 부차적인 상쇄효과로 인해 전반적인 온실가스는 오 히려 줄어들 수 있다. 세 번째로는 바이오디젤의 경제성 문제이다. 정부 에서는 바이오디젤의 생산비가 경유 생산비보다 높기 때문에 유류세를 면세해왔다. 그러나 바이오디젤 보급량이 늘어남에 따라 면세액의 규모 도 증가해왔고, 이는 고스란히 정부의 재정 부담을 증가시켜 왔다. 앞으 로 지속적으로 바이오디젤 보급량을 확대할 경우 이러한 재정 부담은
제5장 결론 및 정책적 함의 47
더욱 커지게 될 것이다. 본문에서도 언급했듯이 이미 독일이나 프랑스 등 유럽의 바이오디젤 선진국들은 점차 바이오디젤에 대한 면세율을 줄 이기 시작했고, 수송용 대체연료 의무화 제도(Renewable Transport Fuel Obligation)를 통해 최종 수송연료 가격에 바이오디젤 생산비 초과분이 반영되도록 하고 있다. 우리나라도 미국식 의무화 제도인 RFS 제도를 검토하고 있고, 오는 2010년까지 그 결과가 나올 예정이다.
분명히 바이오디젤이 갖는 긍정적인 효과들이 많은 것은 사실이다. 본 연구에서 기존의 바이오디젤에 관한 환경성 분석 연구들을 종합해 보면
리터당 63~98원 정도의 비시장가치가 존재하는 것으로 나타났다. 또한
농촌경제를 활성화하는 기능이라든지, 에너지 안보효과라 옵션가치 등 추가적인 사회적 편익이 존재한다. 그러나 비시장가치들을 정량화하는 데에는 한계가 있으며 또한 과학적 객관성이나 정확도를 담보하기도 어 렵다. 다만 우리나라가 앞으로 화석연료 고갈에 따른 국제유가 급등문제 나 온실가스 감축 압력으로부터 자유로울 수 없다는 사실을 감안한다면 부단히 수송용 대체연료 개발과 보급을 위해 노력해야 할 시점이다. 물 론 바이오디젤이 전부가 될 수는 없다. 이미 전기 배터리 충전방식을 결 합한 하이브리드카가 상용 보급되기 시작했고, 수소연료전지 자동차나
DME, 바이오가스, 바이오에탄올, ETBE 등 다양한 종류의 수송용 대체
연료나 친환경자동차가 연구 개발 중이다.
본 연구에서 밝혔듯이 바이오디젤의 생산단가는 여전히 석유계 경유 에 비해 매우 높은 편이며, 면세를 하더라도 여전히 경유보다 다소 높게 형성됨을 확인할 수 있었다. 또한 전반적으로 석유가격이 상승함에 따라 바이오디젤 생산단가도 연동하는 경향이 있음을 알 수 있었는데 이는 대부분의 바이오디젤 원료들의 투입요소가 석유계열 제품이기 때문이다.