중국 나평지역 유채밭의 전경. 세계 3위의 에탄올 생산국인 중국은 수송용 바이오연료(에탄올 및 바이오디젤) 생산과 사용량을 2005년 100만톤에서 2020년 1,200만톤까지 획기적으로 증가시켜 수송연료의 약 15% 점유를 목표로 계획 중이다.
만약 유채가 중국 중부지역(양쯔강, 황하강, 휴아이강 유역)의 미개간지 2,900만ha 이상에서 경작된다면, 바이오디젤 1,800만톤의 생산이 가능한 양이 수확될 수 있다.

 

1. 중국의 바이오디젤기술 산업화 추진

중국이 바이오디젤기술 산업화를 추진하는 구체적인 동기와 기술력, 문제점, 구체적인 해결안에 대해서 집중 조명해 본다.

최근 중국의 원유소비량은 급증가세를 보이고 있다. 일례로 2004년 중국의 원유소비량은 2억 9,200만톤(전년대비 15.5% 증가)인데 비해 원유생산량은 1억 7,500만톤(전년대비 2.9% 증가)에 머물러 원유수입량이 1억 2,300만톤(전년 대비 34.8% 증가)을 기록, 수입의존도가 42.1%로 상승하였다. 국가발전개혁위원회 에너지연구소는 2020년에 이르면 중국의 원유 소비량은 4억 5,000~6억 1,000만톤, 국내 원유생산량은 1억 8,000만톤, 수입량은 2억 7,000만~4억 3,000만톤으로 증가해 원유의 수입의존도가 60~70%에 이를 것으로 전망하고 있다.

비록 현재 중국산 바이오디젤은 제조원가가 비교적 높아 산업화를 실현하지 못하고 있지만 심각해지는 환경과 에너지 위기를 극복하기 위해 중국의 디젤자동차와 바이오디젤 보급은 불가피한 상황이 되어가고 있다.

 

(1) 기술력은 선진국 수준
중국의 바이오디젤 기술력도 선진국 수준에 근접한 것으로 알려져 있다. 일례로 중국의 자체 개발한 첨단기술로는 ① 면실유의 솝스톡(soapstock)과 지방산메틸에스테르 합성 관련 특허기술, ② 동식물 유지의 공비(azeotropy)증류에 의한 메틸에스테르화 기술, ③ 아실기 수용체의 효소법에 의한 짧은 사슬 지방산에스테르 바이오디젤化 기술이 있다.
설비상황을 보면 중국 청화대학의 최근 효소촉매를 이용한 바이오디젤 생산라인을 구축했으며, 호남해납백천생물공정유한공사는 바이오디젤 중간실험 장치 시운영에 성공하였다.

 

(2) 원료난이 가장 큰 문제점
중국은 바이오디젤 산업화를 위한 기술과 설비 여건은 충분히 갖췄지만, 바이오디젤용 원료확보 난이 산업화를 저해하는 최대 걸림돌로 떠오르고 있다.
선진국에서는 모두 식물성기름을 바이오디젤의 주원료로 이용하고 있다.

 

그러나 중국의 경우는 상업작물 생산 능력의 한계로 식물성 기름을 확보하기 어려운 상황이다. 그렇다고 동물성 기름을 활용하자니 그마저 상황이 여의치 않다. 주로 곡물재배에 치중하고 있는 중국으로서는 목축업과 양식업 규모가 상대적으로 작아 동물성기름을 바이오디젤 주원료로 할 수 있는 기반이 취약한 실정이다.

'04년 이후 국가과학기술 계획 '바이오연료 기술개발'

'농림바이오매스 특별프로젝트' 착수

 

 가) 식물성 기름 공급난
비록 세계 최대 유채기름, 면실유, 땅콩기름 생산국이자 세계 4위의 콩기름 생산국인 중국이지만, 자체 생산능력만으로 내수 수요를 만족시키기에는 턱없이 부족한 상황이다. 최근 수 년 동안 중국은 국민의 삶의 질이 빠르게 향상되면서 일인당 식물성 기름 소비량이 급증했다. 2004년 한 해 중국의 식용유 총 소비량은 2,300만톤(일인당 식용유소비량 17.6kg)으로 전년에 비해 급증했으나 국내 생산량은 1,400만톤으로 자급률이 60%에도 못 미쳤다. 그 결과, 중국은 식용유 676만톤(그 중 콩기름 252만톤, 유채기름 35만톤, 팜유 240만톤 차지)을 수입해야만 했다.
 

 나) 식물성 기름 생산규모 확대 난
중국산 대두와 유채의 기름 함유량은 국제 평균치를 크게 밑돈다. 그렇다고 무리하게 해당 작물의 단위면적당 생산량을 제고하고 재배규모를 확대하는 데는 한계가 따른다. 그것은 2004년 중국의 농경지 면적이 전 세계의 5% 수준인 122만 4,000㎢(전년대비 2만 5,000㎢ 감소)로 경계수위인 120만㎢에 비해 다소 높은데 불과한 반면, 이처럼 적은 농경지로 전 세계 인구의 21%인 13억 인구를 간신히 먹여 살리고 있기 때문이다. 따라서 중국에게는 곡물 증산이 대두와 같은 식용유 작물 재배보다 더 시급한 과제여서 식용유 작물 재배규모 확대는 당분간 요원해 보인다.

 

(3) 원료난 해결방안
바이오디젤의 원가는 전 세계적으로 아직 비싼 편이다. 식물성기름을 바이오디젤로 가공할 경우 제조코스트가 판매가의 75% 이상을 차지할 정도이다. 이런 높은 원가 문제를 해결하기 위해 선진국들은 조세감면이나 기타 우대정책을 통해 해당 산업의 발전을 돕고 있다. 중국도 바이오디젤의 산업화 실현을 위해 여러 가지 방법을 동원함으로써 원료 확보에 관심을 기울이는 한편, 산업지원 정책도 강화할 계획이다.
그러나 앞에서 설명했다시피 대두, 땅콩, 등 식용유 작물을 바이오디젤의 주원료로 활용하는 데는 한계가 있기 때문에, 비(非)농경지에서 야생 유지(油脂)식물을 확보하는 방법이 적극 모색되고 있다.

 

2. 중국 바이오디젤 개발 현황

 

중국 역시 전 세계 어느 국가와도 마찬가지로 석유, 석탄, 전력의 가격이 상승하면서 에너지 부족문제가 일상생활에까지 영향을 미치게 됐다. 이에 따라 식물성 유지 및 요식업 폐유를 원료로 한 바이오디젤이 사람들의 주목을 받기 시작했다. 임업 자원이 풍부한 윈난(雲南)성은 최근 바이오매스 에너지 생산을 위한 수림(樹林) 조성 프로젝트를 전면 가동했다.

10년 내에 야트로파를 위주로 1,000만묘 규모의 연료 생산용 수목림을 조성하여 연간 100만톤의 바이오디젤을 생산할 전망이다. 바이오디젤의 원료는 매우 다양하다. 아마, 콩, 유채 씨, 고무나무 씨, 야트로파 씨, 피마자, 땅콩, 종려, 목화 씨 및 요식업 등의 폐유, 식물성 유지 등에서 바이오디젤을 추출할 수 있다.

현재 중국은 주로 요식업 등의 폐유나 부용, 황련목, 유채씨 등을 원료로 바이오 디젤유를 생산하고 있다. 2004년 이전 하이난(海南), 쓰촨(四川), 푸젠(福建) 등 지역의 세 기업이 바이오디젤 개발 및 생산에 착수했으며, 연간 생산능력은 총 4만톤이다. 이는 중국의 석유 수입량 1억 6,000만여톤에 비하면 아직은 매우 적은 양이다.

 

그러나 석유 등 전통 에너지가 점점 고갈됨에 따라 중국 정부 및 여러 기업들은 바이오디젤 개발에 관심을 보이기 시작했다. 2004년 중국 과학기술부는 ‘10.5’ 국가과학기술 계획 ‘바이오연료 기술개발’ 프로젝트를 가동했다. 2005년에는 또 국가 ‘농림바이오매스 특별프로젝트’에 착수, 바이오디젤 연간 생산량을 2010년에 200만톤, 2020년에는 1,200만톤으로 늘릴 계획이다.

 

지난해 11월에 열린〈베이징 국제재생가능에너지회의〉에서 장궈바오(張國寶) 국가발전개혁위원회 부주임은 “중국정부는 에너지 작물을 주원료로 하는 바이오매스 액체연료 개발을 적극 추진하여 2020년까지 석유 1,000만톤을 대체할 수 있는 능력을 갖출 것”이라고 말했다. 올 1월 1일부터 본격적으로 실시되고 있는 <중화인민공화국 재생가능 에너지법>도 바이오매스 에너지의 발전을 촉진해야 한다고 명확히 밝히고 있다.

바이오디젤 산업에 대한 중국 정부의 관심은 외국 투자업체의 주목을 받기도 했다. 오스트리아의 Biolux社는 중국에 7,500만유로를 투자하여 가공공장 10곳을 건설, 연간 25만톤에 달하는 바이오디젤을 생산할 계획이다. 최근 장쑤(江蘇)에서 이 회사의 첫 중국 바이오디젤 가공공장이 착공됐다.

전문가들은 2010년 이후 중국의 바이오디젤 산업은 어느 정도 규모를 갖춘 산업으로 성장할 것이라고 낙관하고 있다.

 

(1) 육종기술 / 유채 신품종 성과전환 비율 100%
최근 몇 년 간 중국에서는 우량 유채품종 재배와 과학기술 혁신에 진력에 왔으며 유채 신품종 성과 전환비율은 100%에 달한다.

중국은 세계 유채 생산대국으로서 해마다 유채재배 면적은 세계의 4분의 1에 달하며 현재 중국 식용유의 절반 이상은 유채에서 나온 것이다.

얼마 전 중국농업과학원과 후베(湖北)성 정부에서 공동 주최한 유채 신품종 전시회에 따르면, 최근 중국농업과학원에서는 식물유 원료 농작물로 <간유(甘油) 3호>, <간유(甘油) 5호>, <중쐉(中雙) 9호>, <중유자(中油雜) 2호> 등 우량 품종들을 내놓았으며, 우량 유채를 신속히 가려내는 기술, 유채 생산량을 높이는 재배기술, 유채가 쉽게 시들지 않는 기술 등을 보급하여 8가지 성과가 국가과학기술성과상을 획득했다고 한다.

이 기술들은 모두 생산량이 높고, 내병성이 강하며, 함유량, 단백질 함량이 높은 특징을 가진다. 또한 갓산, 유황 글루코사이드 함량이 적어 우량 유채품종의 보급을 위한 새로운 기술들이라고 할 수 있다.

중국농업과학원 식물유 원료 농작물 연구소의 관련 책임자는 다음과 같이 소개했다.
과학적 성과가 신속히 생산력으로 이어지기 위해 식물유원료농작물연구소는 적극적으로 관련기업들과의 광범위한 합작을 벌였다. 품종을 핵심으로, 기업을 선도로, 광범위한 농호들을 <원료 직장>으로 하는 우량 유채품종 산업화 개발모식을 구축하는 과학기술 성과로 농업 생산량을 높이고, 농민들의 수입을 늘이며, 기업의 수익을 높이는 서비스 행정에 힘을 쏟았다.

그 중 <중쐉(中雙) 9호>는 전국의 1,215만무 밭에 보급시킨 결과, 무당 평균 생산량이 165.48kg, 함유량은 평균 42.66%, 종자 갓산 함량은 0.22%로서 캐나다 표준을 훨씬 넘어서며 국제적으로 선진국 수준에 이르렀다. 이는 중국 유채 생산의 제3차 비약에 유력한 기술담보를 제공해 주었다.

2000년부터 2004년 사이 중국농업과학원 식물유원료농작물연구소의 18가지 우량 유채 신품종이 국가 및 성급 심사에 통과되었으며, 새로운 품종들은 전국의 97개 현에 보급되고 있다. 해마다 새로운 품종들의 보급 면적은 3,000만무 이상으로서 중국 유채 재배면적의 30% 이상에 달하며, 이로써 해마다 사회경제효율 인민폐로 18억원 이상의 수익을 올리고 있다.

(2) 가공기술 /  유채꽃에서 바이오디젤을 추출하는 신기술
중국이 최근 개발한 유채꽃에서 바이오디젤을 추출하는 신기술은 유채씨를 압착하지 않고 그 속에서 직접 풍부한 유지를 채취하여 바이오 디젤유로 전환시키는 기술이다. 이를 통해 바이오디젤 생산원가를 대폭 줄일 수 있어 경제성을 높였다는 평가다.

화중농업대학 생물질연구센터는 중국 과학기술부의 <유채씨를 이용해 바이오디젤유로 전환시키는 과학기술> 프로젝트를 수행했다. 연구센터는 특수한 용해제로 직접 유채씨 속 유지를 채취해낸 뒤 바이오디젤로 전환시키는데 성공했다. 석유자원이 갈수록 고갈되고 환경보호에 대한 요구가 높아짐에 따라 많은 나라들이 식물 등에서 뽑아낸 바이오디젤유로 연료를 대체하는 연구개발에 박차를 가하고 있다.

유채씨의 지방산 구조는 디젤유 분자와 매우 비슷해 이상적인 바이오디젤 원료이다. 유채는 중국농촌에서 널리 재배되고 있다.

연구책임자인 우모우청(吳謀成) 교수는 “중국 내에 이미 있는 생물디젤유 생산기술과 비교해 볼 때 화중농업대학의 이 생산공법은 대략 네 가지의 이점을 가지고 있다”고 설명한다.

첫째, 유채씨는 폐기 유지보다 얻기가 더욱 쉽기에 생물디젤유의 생산 원료 원천이 더욱 광범해졌다. 둘째, 전통적인 압착 작업 절차가 제거되었기에 생산공법이 더욱 간단해지고 생산원가가 대폭 줄어들었다. 셋째, 생물 디젤유 전환과정에서 고활성화 고체 촉매제를 사용하였기에 쉽게 분리되지 않고 너무 많은 폐수와 폐액이 산생되지 않아 2차 오염을 감소시킬 수 있다. 넷째, 생물 디젤유를 생산해내고 남은 찌꺼기 중에서 다시 농축된 단백질을 채취해내고 남은 폐액 중에서 계속하여 식물산, 채즙 다당, 채즙 폴리페놀(polyphenol)을 회수함으로써 기업의 수입을 대폭 늘일 수 있다는 점이다. 

 

3. 유채 이외의 비이오연료 개발전략 
 
세계 3위의 에탄올 생산국인 중국은 수송용 바이오연료(에탄올 및 바이오디젤) 생산과 사용량을 2005년 100만톤에서 2020년 1,200만톤까지 획기적으로 증가시켜 수송연료의 약 15% 점유를 목표로 계획 중이다.

중국에서는 디젤 소비량이 가솔린의 두 배가 되며, 1,200만톤의 바이오연료 중에 바이오디젤을 800만톤까지 차지하도록 할 예정이다(USDA 해외농업서비스보고). 2005년 불과 10만에서 20만톤에 불과하였던 바이오디젤 생산량에 비해 15년간 최소 3,900%까지 성장하는 것이다.

 

중간 발문 중국, 2020년까지 바이오연료 12배 증가, 수송연료의 15% 차지할 것

2005년 중국은 92만톤의 에탄올을 생산했으며 그 중의 80%는 옥수수를 원료로 사용하였다, 올해는 옥수수가 원료의 90% 차지할 것으로 전망된다. 옥수수의 산업용 소비는 전체 옥수수 수요의 20%를 차지하며, 에탄올 생산용으로는 40%를 차지한다. 에탄올 생산을 2020년까지 400만톤으로 증가시키는 것은 중국이 옥수수 수입국이 되는 것을 의미한다.

USDA 보고서에 따르면 사탕수수, 사탕무와 밀 등은 중국 에탄올사업에 적합하지 않은 원료이며, 소검(Sorghum)과 카사바(Cassava)는 원료로서 잠재성이 있다. 에탄올산업은 장기적으로는 섬유계 에탄올로 보여진다.

“일반적으로 섬유계 에탄올은 실용성이 없으나, 중국은 2008년까지 첫번째 섬유계 에탄올 생산플랜트를 가동시켜 이를 실험할 것이다. 실용성이 있다면 중국 내 대부분의 현재 에탄올생산플랜트를 리그닌셀룰로스 생산을 위해 개조할 것이다.”

비록 중국의 바이오디젤에 대한 잠재적 수요가 2020년 목표를 고려해볼 때 어마어마하지만, 중국은 가용 원료의 부족이라는 어려운 문제에 처할 것이다.
“중국은 대부분의 식용 식물성오일의 수입국이며 세계에서 가장 큰 수입국이다. 지방유기물질의 부족과 함께 새로운 작물을 키울 수 있는 땅의 부족은 바이오디젤 생산에 더욱 더 어렵게 할 수 있다.”

중국의 바이오디젤의 미래는 다음의 3가지 주요 요인에 달려있다.

① 바이오디젤 생산뿐 만 아니라 곡물의 수확에 대한 것까지, 정부의 지원과 확대정책에 대한 명확한 계획
② 생산기술의 확립을 위한 기술개발
③ 바이오디젤 생산에 필요한 주요 원료에 대한 규정과 확보(유채유, 야트로파, 해바라기, 중국산 피스타치오, 참기름 등)

 

바이오연료 개발은 식량자급 및 식량안보에 영향을 미칠 것이며, 이는 중국정부의 바이오연료 부문의 발전을 더디게 할 것이다. 만일 에탄올 생산이 현재 상태대로 수익성이 유지가 된다면 에탄올 생산을 위한 곡물의 재배가 식량 곡물의 재배를 대체할 것이며, 결국 식량 생산을 감소시키게 할 것이다.

만일 바이오연료 생산과 소비가 지속된다면, 중국은 곧 교역 균형에 변화를 맞게 될 것이다. 이미 바이오연료의 원료인 옥수수, 밀, 설탕 및 카사바의 무역량에 변화가 일어나고 있으며, 중국의 옥수수 수출이 감소되기 시작하고 있어 2008년에는 옥수수 수입국이 될 것으로 예측된다.

 

4. 중국 바이오디젤의 해외투자동향

 

(1) 유럽연합 / 중국 내 바이오디젤 생산공장 건설프로젝트
유럽의 연구팀들이 중국에 바이오디젤 공장 건설을 추진하고 있다. 이 프로젝트는 유럽 집행위원회 산하 EuropAid 협력국과 중국 Hangzhou시의회의 Asia Pro Eco프로그램으로부터 재정을 지원받았다.

이탈리아의 밀라노 대학, 오스트리아의 바이오연료연구소와 스페인의 Jaen대학(Cordue대학과의 협력)은 중국의 천진대학과 말레이시아의 말라야대학과의 공조 하에 바이오디젤 생산공장의 건설을 추진하고 있다. 독일과 베트남의 연구원들은 준회원의 자격을 갖는다.
전술한 바와 같이 바이오디젤은 식물성기름이나 동물성기름으로부터 개발된, 환경을 배려한 재생가능한 생태학적인 연료이다. 그 이점은 온실가스를 줄일 수 있다는 것인데, 바로 이 온실가스는 중국의 심각한 문제로 대두되고 있다. 1994년에 중국 정부는 중국이 미국 다음으로 세계에서 두 번째로 온실가스를 많이 발생시키는 나라임을 나타내는 통계 수치를 발표했다.

중국은 최근 2008년 올림픽의 개최 기간인 2주일 동안만이라도 북경의 하늘을 맑게 유지한다는 목표를 가지고, 200만대 이상의 차량의 통행을 금하면서 올림픽 개최로 인해 그 어떤 공해가 발생하지 않게 한다는 계획을 발표했다. 비를 불러올 수 있는 구름을 흩뿌리고, 잠정적으로 일부 공사장과 공장을 폐쇄하는 등의 계획도 포함된다.

프로젝트는 바이오디젤을 생산할 수 있는 현지의 자원에 대한 탐색작업으로 시작할 것이다. 이러한 작업을 통해 에너지원의 처리 가능성, 그에 적합한 생산기술 선택, 새로운 촉매장치의 개발, 바이오디젤을 사용할 수 있는 엔진의 제작 및 그의 조정 등을 검토할 수 있을 것이다. 연구원들은 기술, 경제, 환경 차원의 프로세스를 분석하고, 시범공장을 건설하고 그의 결과를 배포하는 등의 일도 맡게 될 것이다. 시범공장들은 중국의 베이징, 천진, 서호 그리고 베트남과 말레이시아에 건설될 것이다.

Jaen대학의 연구 그룹의 책임자 Pilar Dorado는 중국의 재생가능 에너지 관련법을 보더라도, 바이오디젤이 중국에서 널리 사용될 수 있을 것이지만, 이를 위해서는 수취인들이 신기술과 새로운 연료에 만족할 수 있어야 할 것이라고 설명한다. 그러므로 “추진되는 프로젝트를 통해 얻어진 결과가 운전자와 차량 제작자, 원료 재배자, 환경정책 결정자, 법 제정자, 폐기물 관리책임자, 바이오디젤 생산자는 물론 관련된 연구원들의 마음을 끌 수 있어야 할 것”이라고 Dorado는 말하였다.

유럽 바이오디젤 이사회에 따르면, 약 200만톤의 바이오디젤이 2004년에 유럽(주로 독일과 프랑스, 이탈리아)에서 제조되었는데, 2002년부터 생산량은 연간 약 35%의 성장률을 보인다. 중국의 바이오디젤 산업은 유럽의 대부분의 국가들에서처럼 아직은 초기적인 단계에 머물고 있다.

Asia Pro Eco프로그램은 정책, 기술과 효율적인 적용책 등의 교환을 통해 아시아와 유럽 간의 환경적인 교류를 강화하기 위해서 발족되었다. 궁극적으로는 자원의 효율적인 이용에 의거하여 수급 안정을 확보해줄 수 있으면서, 동시에 환경 문제에 대한 해결을 찾고 이를 진흥한다는 것이다. 5년의 기간으로 계획된 이 프로그램은 2002년에 개시되었다. 

 

(2) 한국 / 중국 진출하여 친환경 미래에너지 바이오디젤 생산
한편 국내기업의 중국 투자도 이어지고 있다. 2004년 3월 전남 순천시와의 투자협약을 통해 설립된 미래 新재생에너지 개발 전문기업 비엔디에너지(주)는 중국 난생국제무역유한공사와 300만달러 규모의 상호투자 합작경영 협약을 체결하고 중국 상해시 현지에 1만 2，000평의 부지에 바이오디젤생산공장을 설립키로 했다.

아울러 전남 영광군과의 유채의 생산공급을 내용으로 하는 자발적 협약체결을 통해 영광군 백수읍에 약 30ha에 달하는 유채를 재배 중이며 올해부터 첫 수확을 시작하였다. 이곳에서 생산되는 유채유는 비엔디에너지가 전량 구매하여 활용하게 된다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

자료:中國의科學技術 등