바이오매스 바이오연료 조사

목차

1. 바이오매스 1
1.1 바이오매스의 종류 2
1.2 바이오매스의 생산방식 2

2. 바이오연료 3
2.1 바이오연료 생산 공정 4
2.1.1 바이오디젤 4
2.1.2 바이오에탄올 7
2.1.3 바이오부탄올 9

3. 바이오연료 분야에서 앞서가는 회사들 11
3.1 듀폰 11
3.2 유럽 12
3.2 덴마크 12
3.3 캐나다 12

4. 바이오연료와 석유 제품과의 비교 13
4.1 환경적인 측면 13
4.2 경제적인 측면 14

5. 미래의 바이오연료 연구 예측 및 방향 제시 15
5.1 미래의 바이오연료 연구 15
5.2 우리나라의 바이오연료 연구 방향 제시 15

6. 참고문헌 17

본문내용

로부터 이산화탄소를 포집한 식물로 만들어지기 때문에, 연소 중에 생성되는 이산화탄소는 바이오매스의 공급재료로 사용되는 식물이 성장하는 동안 흡수하는 양과 전체적은 순 총량 면에서 균형을 이룬다. 바이오매스가 바이오연료로 변환되어 트럭이나 자동차 엔진에서 연소될 때 발생하는 이산화탄소는 더 많은 바이오연료를 생산하기 위하여 새로운 바이오매스가 성장할 때 다시 포집된다. 바이오매스 공급재료의 성장과 과정에 사용되는 화석연료 에너지의 사용량에 따라서 온실가스 배기가스가 충분히 감축된다.
4.2 경제적인 측면
1) 안정적인 공급원 확보
바이오연료는 단기적인 에너지의 안정 공급에 기여를 하고 있다. 장기적으로 에너지의 안정적 공급을 확보하는 최선의 방법은 에너지원의 다양화이다. 운수 부문에서는 에너지의 다양화가 오히려 낮은 수준이다. 바이오연료가 연료종류와 연료 원 생산지를 다양화시킴에 따라 에너지 다양화를 촉진시키고 있다.
바이오연료는 다양한 원료로부터 만들어진다. 안정적으로 공급을 하기 위해서는 최대한으로 원료의 사용 폭을 확대하는 것이 바람직하다. 국내산 바이오연료와 여러 지역으로부터 수입된 바이오연료를 다양하게 사용하는 것이 필요하다. 즉 브라질로부터의 사탕수수와 인도네시아와 말레이시아로부터의 팜유 수입으로 안정적으로 원료를 확보할 수 있고 아울러 가격 면에서도 이익을 누릴 수 있다.
2) 기타 경제적 영향
2020년까지 유럽 내 생산으로 바이오연료 비율을 약 14%까지 달성할 경우 유럽에서 고용은 최대 144,000명이 증가하고 유럽의 GDP는 최대 0.23%성장할 것으로 예상된다. 유럽의 바이오연료의 수입증가는 무역 상대국과의 관계 개선에 기여할 것으로 보이며 바이오연료를 낮은 가격으로 생산, 수출할 수 있는 개발도상국에게 새로운 기회를 제공하게 된다.
유럽은 일부 바이오연료에 대해 강하게 수입을 제한하고 있다. 그중에서도 에탄올에 대해서는 약 45%의 종가세를 부과하고 있다. 그러나 바이오디젤과 식물유 등 기타의 바이오연료에 대한 관세는 0∼5%로서 매우 낮은 편이다.
5. 미래의 바이오연료 연구 예측 및 방향 제시
5.1 미래의 바이오연료 연구
앞으로 기술이 발달하여 나무나 풀의 셀룰로오스 성분을 바이오에탄올로 전환하는 기술을 통해 나무나 잡초가 에탄올 생산으로 상용화가 되고 아울러 유전자 변형을 통해 빨리 자라는 나무가 개발된다면 에너지 문제를 해결하는데 혁명적인 결과를 가져올 수 있다. 지구 육지 면적의 30%를 숲이 차지하고 있어 숲을 통해 에너지 문제를 해결할 수가 있을 것이다.
5.2 우리나라의 바이오연료 연구방향 제시
우리나라의 바이오 분야는 1970년대 초부터 대학과 연구소를 중심으로 연구를 시작하였다. 정부 차원에서 기술개발 지원에 직접적으로 나선 것은 1988년부터 ‘대체에너지개발촉진법’제정 이후부터이다. 대체에너지 기술개발에 대해서는 우리나라에서는 1988년부터 2006년까지 110개 과제에 약 554억 원이 투자되었으며 그 중 367억 원이 정부에서 지원하였다
기술개발 현황은 1999년까지는 바이오에탄올, 메탄가스화 기술개발 중심으로 연구가 추진되었으며 1990년대 이후부터는 LFG 이용기술, 바이오수소생산 기술개발 등이 추가되었다. 그간의 노력으로 전분계 에탄올 연속 생산기술은 실용화가능 단계에 도달하였다. 목질계 에탄올 생산기술은 기반기술 확립단계이며 유가 상승 시 추가 기술개발 및 상용화가 가능하다. 고율 메탄발효공정은 상용화 단계로서 보급이 추진 중이다. 대상은 각종 산업폐수 및 음식물 쓰레기 처리이다.
전 세계적으로 신재생에너지 중에서 가장 많이 이용되고 있으면서 성장 가능성이 높은 분야들이 풍력, 바이오매스, 태양광이다. 이에 따라 이 세 분야에 대한 선진국들의 연구 예산이 총 신재생에너지 연구예산의 70∼80%이상을 차지하고 있다. 우리나라는 효소 분해 및 미생물 발효 등 바이오에너지 관련 기술 분야가 전통적으로 기술력이 높음에 따라 핵심기술 확보가능성이 상대적으로 높다. 또한 우리나라는 산지가 국토의 70%이상을 차지하고 있는데 여기에서 나오는 목재류를 이용한 셀룰로오스계 바이오에탄올의 연구에도 보다 적극적일 필요가 있다. 그러나 2006년 바이오에너지의 연구 예산이 총 신재생에너지 연구 예산의 6.2%에 지나지 않는다. 환경오염과 국민건강을 위해 선진국에서와 같이 기존의 석유계 연료 첨가제를 단계적으로 식물성에탄올로의 전환을 조속히 추진하여야 할 것이다.
유럽은 바이오연료 개발에 의욕적인 목표를 세우고 있다. 이것은 유럽의 에너지 안전 보장의 강화, 전체적인 이산화탄소 배출의 감출, 유럽의 경쟁력의 유지이다. 혁신적인 바이오연료 기술의 개발은 이러한 목표를 달성하는 데 크게 기여하게 될 것이다. 화석연료의 고갈과 환경문제의 심각성에 따른 세계각국의 무역 및 생산성 규제 등은 바이오연료 생산 연구가 선택이 아니라 필수적인 단계에 진입되고 있기 때문에 앞으로 바이오연료 생산 연구에 대한 많은 투자가 있어야 할 시점에 도달되어 있다. 궁극적으로 탄소발생량을 가장 빠르게 감출시킬 수 있는 바이오 연료 보급에 보다 많은 투자를 통한 산업화, 실용화를 해야 할 것이다.
6. 참고문헌
1. 이강후, “새로운 성장동력 대체에너지”, 북스힐, pp.164-199 2007
2. 윤천석, “대체에너지”, 인터비전, pp.331-366 2004
3. 임기표, “지속가능한 사회개발과 바이오메스 에너지”, 전남대학교 출판부, 2002
4. 홍연기, 홍원희, “바이오디젤 공정기술과 연료특성", Korean Chem. Eng. Res., Vol. 45, No. 5, October, 2007, pp.424-432
5. 고재중, 윤상린, 강성원, 김석구, “목질계 바이오에탄올 제조공정에서 열화학적 전처리에 관한 고찰", J. of KORRA, Vol. 16, No.1, 2008, pp.79-88
6. 김정훈, “바이오부탄올의 전망과 막분리기술", 한국막학회 2008년도 제16회 하계 Workshop, July, 2008, pp93-117
7. 정동수, “목질계 등 2세대 바이오연료 개발 현황", Auto Journal, pp62-69, June, 2007

키워드

바이오매스,   바이오연료,   화학공학,   환경공학,   바이오디젤,   생명화공,   바이오에탄올,   바이오부탄올