[스크랩] 대체 에너지 작물의 재배와 바이오 연료의 시험생산까지 해보니

대체 에너지 작물의 재배와 바이오 연료의 시험생산까지 해보니   2009/02/23 17:12	추천 1    스크랩 1
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지구 온난화에 따른 기후의 변화, 즉 홍수와 가뭄에 따른 곡물가격의 폭등과 기근 등의 재해는 2012년에 만료될 토쿄 기후협약을 더 강화해야 한다는 방향으로 선회하는데 지대한 영향을 주고 있다. 어느 선진국과 후진국의 문제가 아니라 지구 전 인류의 생존문제로 확산되는 지구 온난화 문제는 벌써 개별 국가의 이익만을 주장하기엔 시기적으로 너무 앞서가는 듯하다.   지구의 대기 온도를 높이는 주 원인으로 탄산가스의 배출을 지목하기 시작하면서 석탄이나 석유와 같은 화석연료의 소비를 줄여야 한다는 목소리가 높아지는 것도 한몫을 했지만 국제 유가가 100불을 뛰어 넘으면서 대체 에너지 작물을 심자는 분위기가 넘쳐나기 시작했다. 그러나 화석연료의 소비량은 미국 발 금융위기의 영향으로 국제 유가가 폭락하면서 늘어날 전망인데다 대체에너지 작물에 대한 관심도까지 떨어지고 있다.     (서부자바 수방군 농촌에 설치한 에탄올 기계)   하지만 대체 에너지 작물은 인류 식량수급에 영향을 주지 않는 한 확대 재배되어야 할 것으로 본다. 그것은 에너지 작물을 재배하고 수확하여 기름을 짜는 과정을 계속할 것이기 때문에 화석 연료처럼 고갈의 염려가 없을 것이기 때문이다. 뿐만 아니라 식물에서 추출한 연료는 지구의 온난화를 부추기지도 않는 청정연료이기 때문에 더욱 그렇다. 그러나 화석연료는 가격이 저렴해서 조삼모사(朝三暮四)라는 말처럼 풍력이나 태양광 에너지, 혹은 식물에너지의 개발과 이용보다 산업의 손이 먼저 가는 것이 문제다.   우리는 지구가 지니고 있는 에너지의 총량 중 화석 연료를 먼저 꺼내 쓰고 있기는 하지만 반드시 한계에 봉착할 것이 분명하기 때문에 대체에너지의 개발은 필연적이라 할 수 있다. 특히 에너지 작물의 재배는 반복적으로 재배가 가능하고 비용이 적게 들기 때문에 초기 투자의 과다로 주춤대는 태양광이나 풍력 에너지 개발보다 우선적으로 개발이 이뤄져야 할 것이다. 그러나 바이오 연료에도 크게 2 부류로 나눌 수 있는데 그 중 하나는 경유와 혼합해 사용할 수 있다 해서 Bio-Diesel 이라 부르고 또 다른 하나는 휘발유와 혼합해 사용한다 하여 Bio-Ethanol  혹은 Gashol 이라 한다.     (바이오 디젤을 만들수 있는 자트로파 쿠르쿠스 재배)   여기서 바이오 디젤이라 하는 것은 동남아시아 사람들의 경우 팜 오일에서 얻은 기름을 말하는 경우가 대부분이고 유럽은 유채 혹은 콩(대두)에서 얻은 기름이라고 본다. 그것은 어떤 작물을 심어 기름을 추출했느냐를 기준으로 분류하는 것이다. 그러나 이런 작물은 식량과 밀접한 관계가 있으므로 주의를 요한다. 실제 2008년 중반 콩의 국제 수요가 늘어나는 바람에 국제가격도 상승하고 공급도 부족해져 인도네시아 국민들이 즐겨 먹던 템페(콩 발효식품)와 두부의 가격이 뛰고 품귀현상까지 벌어졌던 때가 있다.   그러나 바이오 에탄올은 약간 사정이 다른 면도 있다. 미국은 에탄올을 옥수수로 만들기 때문에 옥수수 가격을 부추기는 효과를 가져 오기도 한다. 결국 동물 사료의 부족이나 사료가격의 폭등을 유발시켜 일부 한국 사료회사들이 옥수수를 찾아 인도네시아 오지까지 다니며 옥수수 재배와 구매를 하게 만들었다. 하지만 브라질의 경우는 사탕수수로 에탄올을 만들기 때문에 사료나 식량가격의 상승을 직접적으로 몰고 오지 않는다. 반면 인도네시아도 브라질에 못지않은 사탕수수 재배 국가지만 아직까지 바이오 에탄올 생산시설이 전무한 실정에 머물고 있다.   이미 인도네시아는 10여년 전부터 원목을 베어낸 자리에 팜 오일 플란테이션을 조성하기 시작했다. 마침 국제적으로 팜 오일 수요가 증가하고 가격도 1,000불을 넘는 기현상까지 보여 서로 더 많은 면적을 개발하려고 서두른 적이 있다. 뿐만 아니라 현 유도요노 정부가 들어서면서부터 대체 에너지의 혁신을 외치며 자트로파까지 확대해 심기 시작했다. 그러나 국제 유가와 팜오일 가격은 맥없이 고개를 숙이고 수요마저 줄어 들었다. 바이오 디젤의 주원료로 각광받던 팜 오일의 전후 사정이 이러다 보니 국내적으로 또 다시 팜오일로 바이오 디젤을 개발해야 한다는 목소리가 높아지고 있기도 하다.   그러나 팜 오일은 우선 산림을 훼손하면서 광대한 면적을 개발해야 하는 관계로 유럽의 주요 소비자들이 약간 기피하는 현상이 나타나기도 한다. 뿐만 아니라 팜오일은 식용유와 상관관계 때문에 가격이 안정적이지 않을 수도 있는 단점을 지니고 있다. 반면에 자트로파는 식용유로 사용할 수 없고 단지 연료로만 사용이 가능하여 가격변동이 심하지 않고 비교적 척박한 지역이나 가뭄 등에 잘 견디는 특성이 있다. 따라서 인도네시아는 자트로파의 재배면적 확대와 바이오 디젤 개발을 시동하기 시작했다.   한국의 입장에서 보면 자트로파의 개발은 필수적이라 할 수 있다. 그것은 팜 오일로 바이오 디젤을 만들어 한국으로 가져가거나 한국에서 가공한다 하여도 대기 온도가 낮기 때문에 저장이나 운송 중 기름이 뿌옇게 굳는 성질을 가지고 있기 때문이다. 따라서 팜 오일 바이오 디젤은 일정 온도 이상을 유지해야 하는 단점이 있다. 반면에 자트로파 바이오 디젤은 그런 현상이 나타나지 않기 때문에 겨울철이라도 즉시 사용이 가능하다. 따라서 자트로파와 팜 오일은 온대지방의 경우 상호 보완적으로 개발을 하여야 유리할 것이다.     (서부자바의 아렌 설탕야자 모습)   다음은 바이오 에탄올의 개발에 관해 정리해 보려고 한다. 에탄올이라는 것은 다시 말하면 알코올이고 술, 즉 소주의 원료가 되는 것이다. 화학적으로는 에틸 알코올이라고도 하나 일반적으로 에탄올이라고 하면 맞다. 하여간 에탄올을 만들기 위해 쓰이는 원료는 일반적으로 탄수화물을 지닌 작물이 보편적이지만 최근엔 사탕수수나 아렌 설탕야자와 같은 당류 계통도 원료로 각광을 받고 있다. 특히 브라질은 사탕수수를 가지고 바이오 에탄올을 잘 만들어 쓰고 수출까지 넘보고 있다.   이에 반해 인도네시아는 지금까지 사탕수수를 가지고 설탕을 만드는데 급급했다. 그것은 사탕수수 재배면적이 크게 부족한 것도 한몫을 했지만 워낙 인구가 많다 보니 설탕의 자급을 하지 못해 설탕부터 만들어 써야 했다. 그러나 동남아 국가들의 경우 전통적으로 설탕나무라고 부르는 아렌야자에서 고급 천연 설탕을 만들고 있었다. 특히 인도네시아는 이 설탕야자의 분포가 두드러지고 베트남, 태국, 캄보디아, 미얀마 등지에도 많이 자생한다. 이제 설탕을 만들어 먹기 보다는 적당한 증류기로 에탄올을 만들기만 하면 석유 대체품을 즉석에서 만들어 사용할 수 있게 됐다.   아렌야자는 동남아 국가들의 가난한 농촌을 부흥시킬 주요 재원으로 부상하고 있다. 이 수액에는 당분이 풍부하여 상온에 그냥 나둬도 발효가 되기도 하는데 발효제를 넣으면 하루 내지는 이틀 안에 에탄올로 증류할 수 있게 된다. 이와 같은 원리는 이미 동남아 원주민들이 산속에서 대나무로 만든 증류기를 통해 만들고 있었으나 알코올 순도가 35% 정도에 그치는 등 생산성에 문제가 있어 필자가 수년 동안 인도네시아 과학기술원 에탄올 전문 박사들과 협력하여 아주 간단히 에탄올 증류기를 만들어 보급했다.   인도네시아 북말루쿠 농장 부근에서 시험생산을 통해 이 단순한 증류기로 80% 이상의 에탄올을 얻고 다시 이것을 주민들에게 되 팔고 있다. 에탄올은 옥탄가가 117로 일반 휘발유의 옥탄가 92보다 훨씬 높다. 따라서 같은 양이라도 화력이 좋고 오래 쓸 수 있는 장점이 있다. 시험적으로 오토바이 주행능력을 비교해 보니 1리터의 휘발유를 넣은 오토바이로는 40Km 를 주행할 수 있는데 반해 10%를 혼합한 오토바이는 47Km 를 주행하는 성적을 내고 있다. 그러니 일반 가정용 연료인 석유와 비교하면 3배의 차이가 나기도 한다.     (북말루쿠 농장에 시험재배 중인 수수)   최근 인도네시아 중부 자바의 워노소보와 서부 자바의 수방에서 필자가 개발한 에탄올 증류기 시연회를 가진 적이 있다. 중부 자바의 경우 설탕야자가 많지 않기 때문에 향후 수수를 심어 알곡과 함께 수수깡으로 에탄올을 만드는 계획을 추진 중이고 수방에서는 즉각 아렌으로 에탄올 시험생산을 하도록 했다. 다행스런 것은 서부 자바에 아렌 야자가 많다는 것인데 이들은 지금까지 이 원료로 흑설탕만을 만들고 있다. 이것을 변화시켜 바이오 에탄올로 변화시키는 변혁을 시도하고 있다.   자바섬의 아렌야자 수액으로 최초 에탄올 시험생산을 해보니 80%가 넘기 시작했다. 주민들은 산에 산재한 아렌야자를 다시 보기 시작했는데 문제는 에탄올 증류기를 보급하는 문제다. 이미 군수에게 이 증류기를 농민들에게 보급해 줄 것을 프레젠테이션 당시 요청하기는 했지만 실행이 지연되고 있어 농민들이 불만하고 있다. 하지만 이미 시작된 에탄올 생산시설은 생산량이 소량이기는 해도 수방시민들에게 석유 대체품으로 되팔고 있다. 물론 에탄올 곤로는 일반 석유곤로와는 연소하는 방법이 달라 약간의 보수를 해야 한다. 따라서 필자는 고학기술원과 협력하여 에탄올 곤로도 새로 만들어 저렴하게 보급하고 있다.   이제 이 시험생산 단계를 지나 다량 생산체제를 이루게 될 경우에 대비하고 있다. 아렌 야자의 수액이 천연식품이기 때문에 주정으로 판매할 것이다. 멀리 한국은 주류제조회사와 주정회사가 있고 가까이에는 싱가포르 타이거비어가 있다. 이미 필리핀의 삼미구엘 비어 측에서는 관심을 보이고 있어 다행인데 좀더 생산품을 정밀 분석하여 주정으로의 시장개척을 해 볼 생각이다. 뿐만 아니라 인도네시아 및 싱가포르에 알코올을 사용하는 향수회사나 식품회사, 의약품 회사 등에 공급하는 방법도 배제하지 않고 있다.   사실상 시장성은 충분하다고 본다. 문제는 에탄올 물량의 확보가 어려운 실정인데 그것은 석유 대체 연료보다 식품이나 의약품으로의 수요가 많기 때문이다. 북말루쿠 농민들은 산속 깊숙한 곳까지 들어가 아렌수액을 직접 받아 낸 다음 이동식 증류기로 에탄올을 생산한다. 결국 이런 증류기가 북말루쿠에 500여대 이상이 보급되어야 하는데 이제 수십 대에 불과한 실정이어서 주지사가 별도의 투자자를 물색하는 듯 하다.   국제 기후협약에 따라 인도네시아 정부도 2009년부터 5%의 에탄올을 혼합하여 사용토록 법으로 규정하고 있다. 법으로 규정하기는 했지만 에탄올을 구하기란 하늘의 별따기다. 따라서 아직 국영인도네시아전력회사와 국영석유회사에서도 조차 어떤 방향으로 에탄올을 확보할지 혼선을 빚고 있다. 에탄올의 판매선은 확보된 상태지만 에탄올이 없으므로 우선 국민들에게 증류기를 보급해 줘 지금은 그냥 흘려 버리는 아렌 수액으로 에탄올을 만들어 소득을 올리게 해야 하기 때문에 북말루쿠와 미나하사 주지사는 이리저리 노력을 하고 있다.     (1차 80% 정도의 에탄올을 99% 이상으로 탈수하는 기계)   실제와 연계한 대체 에너지 작물의 개발은 아직까지 누구도 시도를 하지 못한 가운데 필자는 이미 한 단계 앞으로 나가고 있다. 그것은 마침 인도네시아가 갖고 있는 자원을 먼저 활용하려는 노력의 결과라고 생각된다. 비용이 많이 소요되고 장기간을 요하는 에너지 작물 농장의 개발은 지루한 투자가 아닐 수 없다. 따라서 농장을 개발하고 에너지 작물의 수확물을 가공하는 단계를 거치기 전 기존 야생야자의 수액으로 먼저 에탄올을 생산하면서 비용과 시간을 아껴가며 농장을 개발하려는 노력은 적합한 것 같다.   북말루쿠와 마나도, 그리고 중부자바와 서부자바 수방에서의 에탄올 생산은 아직도 진행형이라 소량이 생산되지만 좋은 품질의 에탄올을 얻고 있다. 실제 자카르타에서 가까운 수방에 에탄올 시험생산 공장이 가동되고 있는데 도로 옆에도 웍숍을 열고 시험생산과 함께 에탄올 곤로 등을 판매하고 있다. 수방에서 반둥 쪽으로 찌아테르 온천까지 가기 전에 위치한 에탄올 시험생산 웍숍엔 주민들과 지나는 사람들로 항상 북적이고 있다.   이제 인도네시아에서  대체에너지에 관해 거의 모든 과정을 다 경험해 보고나니 조금 자신이 생기는듯 하여 홈페이지도 만들어 봤다. 비록 인도네시아 어로 돼 있긴 하지만 그래도 시작과 마무리를 완벽하게 한다는 기분으로  제작했다.   아직도 부족한 것이 많아 지속적으로 연구하고 비교하고 있지만 지금까지의 경험을 www.nneenergy.com 에 담아 내려고 노력하고 있다.

출처 : 팜나무

글쓴이 : 팜나무 원글보기

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