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바이오 연료 기반 친환경 선박 기술 분석

Ragnarr 2025. 4. 2. 21:40
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바이오 연료는 재생 가능한 자원에서 얻어지는 연료로, 선박 분야에서는 기존 화석 연료를 대체하여 탄소 배출을 줄이는 데 사용된다.

바이오 연료의 정의 및 특징

바이오 연료는 재생 가능한 자원에서 얻어지는 연료로, 선박 분야에서는 기존 화석 연료를 대체하여 탄소 배출을 줄이는 데 사용된다.

  • 탄소 저감 효과: 폐식용유 기반 바이오디젤은 화석 연료 대비 온실가스 배출량을 80% 이상 줄일 수 있다.
  • 기존 인프라 활용: 기존 선박 엔진의 개조 없이 사용 가능하여 경제적이다.
  • 친환경 선박 인증: 국제적으로 지속 가능한 제품 인증(ISCC EU 등)을 취득하여 친환경성을 인정받을 수 있다.
 

바이오 연료의 종류

  • 1세대: 식물성 기름이나 동물성 지방을 이용
  • 2세대: 식물의 부산물이나 폐기물(폐식용유)을 이용
  • 3세대: 해조류나 미생물을 이용

현재 해운 분야에서는 폐식용유 기반의 지방산메틸에스텔(FAME) 계열 바이오 연료가 주로 사용된다.

바이오 연료의 장점 및 단점

장점

  • 기존 선박에 적용 용이
  • 다양한 선박 추진용 엔진 사용 가능
  • 국제 규제 준수 용이
  • 브랜드 이미지 강화

단점

  • 낮은 산화 안정성으로 인한 장기 보관의 어려움
  • 기존 연료 대비 낮은 에너지 밀도
  • 높은 가격으로 인한 경제적 부담
  • 공급망 및 유통 인프라의 발전이 더딘 상황

바이오 연료 관련 기술

  • 바이오 연료 선박 적용 및 운영 기술: 바이오 연료를 선박에 적용하고 운영하는 데 필요한 기술
  • 바이오 디젤 혼합 기술: 일반 선박유에 바이오 디젤을 혼합하여 사용하는 기술
  • 바이오 연료 생산 기술: 폐기물, 미세조류 등을 활용한 바이오 연료 생산 기술 개발

바이오 연료 사용 시 고려 사항

  • 산화 안정성: 산화 안정성이 낮은 연료는 엔진 성능에 부정적인 영향을 미칠 수 있으므로, 연료의 장기간 보관을 피하고 빠른 시일 내에 연료를 소진하도록 관리해야 한다.
  • 저위발열량: 바이오 연료는 기존 화석 연료보다 낮은 저위발열량을 가지므로, 연료 특성을 고려해 적절한 혼합 비율을 설정해야 한다.
  • 안전성: 바이오 연료는 생산 과정에 따라 여러 종류가 있으므로, 해당 연료의 특성에 따라 안전하게 관리해야 한다.
  • 공급: 안정적인 바이오 연료 공급을 위해 원료 다변화 등 차세대 바이오 연료 개발에 대한 적극적인 R&D 투자가 필요하다.

정책 및 규제 동향

  • 국제해사기구(IMO): 2023년 7월, 2050년 탄소 중립 목표 선언. 탄소집약도지수(CII) 규제 시행을 통해 바이오 연료 사용을 장려하고 있다. 2018년 4월, 온실가스 감축을 위한 5개의 이정표 채택
  • 유럽연합(EU): FuelEU Maritime 정책을 통해 지속 가능한 저탄소 연료 사용을 촉진. 배출권 거래제(ETS)를 해운분야에도 적용하여 온실가스 배출량 감축 유도.
  • 국내 정책: 2020년 1월, '친환경선박법' 시행. 친환경 선박 개발 및 보급 활성화를 위해 노력하고 있다.
    • 정부는 2030년까지 노후 국적선 118척을 친환경 선박으로 교체할 계획이다.
    • 해양수산부는 2050년까지 국제해운 온실가스 100% 저감 목표를 설정했다.
  • 신재생에너지연료 혼합의무제도(RFS)를 통해 바이오디젤 혼합률 목표를 확대하고 있다.

바이오 연료 시장 동향 및 전망

  • 시장 성장: 전 세계 전기 선박 시장은 2019년 51억 9,500만 달러에서 연평균 성장률 8.3%로 증가, 2025년에는 83억 7,000만 달러에 달할 것으로 전망된다.
  • 지역별 동향: 유럽은 전기 선박 시장에서 가장 큰 점유율을 차지할 것으로 예상되며, 아시아 태평양 지역도 상당한 성장을 보일 것으로 전망된다.
  • 주요 기업: GS칼텍스 등 국내 정유사들은 바이오 선박유 실증 사업에 참여하고 바이오 선박유를 공급하며 시장 발전에 기여하고 있다.

GS칼텍스는 2023년 9월 국내 최초로 바이오디젤이 30% 함유된 바이오선박유 'B30 Bio Marine Fuel'을 제조 및 공급하기 시작했다.

 

결론

바이오 연료는 해운 산업의 탄소 중립 목표 달성을 위한 중요한 대안으로 부상하고 있다. 기술 개발과 제도적 지원을 통해 바이오 연료의 활용을 확대하고, 해운 산업의 지속 가능한 발전을 도모해야 한다. 이를 위해 정부, 산업계, 학계의 협력이 필수적이다.

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