해외과학 기술 동향
2013-06-23
에어버스(Airbus) 여객기 한 대가 프랑스(France) 남부를 날아 파리(Paris)에서 개최되는 에어쇼(Air Show)에 그 모습을 드러내었다. 이 비행기는 farnesane이라 명명된 바이오연료로 채워진 연료 탱크(fuel tank)를 장착하고 있다. Farnesane 바이오연료는 사탕수수를 원료로 하는 바이오연료(biofuel)이며, 바이오연료 산업 관계자들이 녹색기술로의 전향을 위해 선택한 연료군이다.
이 비행기는 빠르게 성장하는 공중 운송수단 분야가 청정연료를 갈망한다는 것을 보여주고 있다. 하지만, 원유를 기반으로 하는 석유(수 톤의 이산화탄소와 대기를 오염시키는 다른 오염원을 분출하는 연료원천)와 경쟁을 할 수 있는 녹색연료를 만들고 이를 활용할 수 있는 능력은 여전히 제자리를 지키고 있다. 사탕수수 연료는 Amyris사에 의해 개발되었다. Amyris사는 프랑스 오일(oil) 대기업인 Total사의 소유이며, 내년에 시장에 진입할 예정이다.
이번 실험 비행에서 가장 중요한 파트너(partner) 조직은 Air France사와 Safran사이다. 그들은 이번 실험 비행에서 사용된 엔진(engine)을 만들었다. 좀 더 구체적으로 프랑스 연구기관인 IFP Energies Nouvelles의 바이오연료 전문가인 Pierre Porot 연구원은 이에 대해 “기술적으로 잠재력이 높은 솔루션(solution)들이 존재한다. 하지만, 경제적으로는 이를 활용하고 심지어 이륙시키기란 쉽지 않은 일”이라고 말했다.
르부르제 공항 타맥으로 포장된 도로 위에 정차된 A321 비행기는 전통적인 여객기와 그 생김새가 매우 유사하여 근처에 있는 유선형 전투비행기처럼 많은 관심을 받기는 어려웠다. 이것은 이러한 종류의 연료, 즉 바이오연료를 사용하여 비행을 한 두 번째 비행기이다. 그리고 첫 번째 비행은 브라질(Brazil)에서 있었으며, 브라질 역시 Total사가 farnesane 바이오연료를 생산하던 곳이었다. 상업용 비행기에 바이오연료를 적용하여 1시간 정도 비행을 한 이번 실험비행은 10% farnesane 바이오연료를 사용하였으며, 이를 위해 약 4톤의 사탕수수를 소비하였다.
하지만, 개발업체들은 바이오연료 기술에 대한 반대자들이 일반적으로 주장하는 것과 달리 바이오연료를 만들기 위한 사탕수수의 사용이 식품시장에 영향을 주지 않는다고 주장하고 있다. Total사의 바이오연료 사업부 Philippe Marchand 사장은 이에 대해 “사탕수수는 유엔(UN) 식량농업기구에 의해 식량으로 고려되지 않게 되었다. 따라서 사탕수수를 바이오연료의 원료로 사용하는 것이 식품 시장을 훼손하지도 그리고 음식의 원천으로서 사탕수수를 파괴하지도 않는다”고 말했다.
하지만, 현재 중요한 이슈(issue)는 바로 비용이다. 유엔 식량농업기구와 계약을 한 전문가들은 기존의 바이오등유가 일반적인 연료보다 30%에서 50% 정도 비용이 높은 것으로 평가하였다. 따라서 루프트한자(Lufthansa)와 KLM과 같은 항공사들은 비행연료로 바이오연료를 통합하기 시작하였다. 그리고 지난해 캐내다(Canada) 노선 중 일부를 바이오연료를 사용하여 비행을 시도하였다. 물론 바이오연료를 사용한 비행에서는 무거운 중량의 화물은 실지 않았다는 단점을 가지고는 있지만 바이오연료를 사용한 비행 자체가 매우 의미 있는 것이다.
이에 대해 블룸버그 뉴에너지 파이낸스(Bloomberg New Energy Finance) 분석가인 Claire Curry 연구원은 “테스트 비행, 즉 실험비행은 쉬운 편이다. 왜냐하면, 이러한 비행은 불과 몇 천 리터의 연료만을 필요로 하기 때문이다. 하지만, 많은 양을 소화하기 위해서 당신은 2억 달러에서 3억 달러 정도의 비용을 리파이네리(reninery) 설비를 건설하고 활용하는 데 사용해야만 한다. 그리고 문제는 이러한 자금을 어디에서 조달하는가”라고 언급했다.
하지만, Total사의 Marchand 사장 역시도 이를 확실하게 결정하지 못하였다. 그리고 새로운 연료가 인증을 받는 즉시 그는 유럽에 생산설비를 확장할 계획을 가지고 있다. Marchand 사장은 이에 대해 “프랑스 사탕무 농부들은 그들의 활동을 다각화하는 데 많은 관심을 보이고 있다. 왜냐하면, 에탄올(ethanol) 시장이 점점 약해지고 있기 때문”이라고 언급했다. Total의사 신에너지 사업부 Philippe Boisseau 사장은 “4년에서 5년 사이 우리는 비식용 작물을 사용하여 연료를 만들고자 하는 데 사업의 첫 번째 목적이 있다. 비식용 사탕수수에서 셀룰로오스(cellulose)를 변환시키는 것은 바이오제트(biojet) 연료로 이를 전환시킨다는 것을 의미한다”고 말했다.
또 다른 가능한 완제품에는 바이오디젤(biodiesel), 화장품, 의약품, 그리고 향수까지 포함되어있다. 비용문제는 뒤바뀔 수 있다. 왜냐하면, 표준등유가격과 탄소세가 더 크게 상승할 것이기 때문이다. 그 결과 항공사들은 대안을 찾기 위해 노력하고 있다. Airbus사, Boeing사, 그리고 Embraer사와 같은 대형 항공기 제조업체들은 그들이 바이오등유를 개발하기 위해 합작 프로그램(programme)을 궁리하고 있다고 말하였다. 왜냐하면, 그들의 미래 역시 제트 연료의 지속가능한 원천에 의존하고 있기 때문이다.
환경단체들은 항공산업에 엄청난 압력을 가하고 있다. 목요일, 프랑스의 환경단체인 Reseau Action Climat는 끊임없이 상승하고 있는 비행으로 인해 발생하는 오염에 대해 맹렬히 비난을 하고 있다. 좀 더 구체적으로 이 단체는 “비행기는 여러 교통수단 중 가장 높은 오염도를 가진다. 승객들과 마일리지에 의해 측정된 오염도는 자동차가 미치는 환경오염도의 세 배 정도 높은 편”이라고 언급했다.
Total사는 올해 말 그들이 개발한 Farnesane 연료가 인증될 것이라 희망하고 있다. 그리고 사탕수수 기반의 연료를 활용하여 2014년부터는 비행을 할 수 있게 되기를 바란다고 한다.
그림 1: 에어버스(Airbus) A321 비행기는 혁신적인 사탕수수-처리공정 기술을 통해 생산된 바이오연료(biofuel)인 바이오제트(Biojet) A-1 Total/Amyris를 사용하고 있으며, 르부르제(Le Bourget) 공항 타맥(tarmac)으로 포장된 도로 위에 주차되어 있다. 이 비행기는 제 50회 국제파리에어쇼 동안 계속해서 이곳에 주차되어 있을 것이며, 2013년 6월 20일에 찍은 사진이다.
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