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  • 선박 연료로서의 바이오연료

국제적으로 합의된 바이오연료에 대한 정의는 없으나, 일반적으로 바이오매스를 원료로 제조하여 기존의 화석연료를 대체할 수 있는 연료를 바이오연료라 하며, 석유제품과 화학적으로 유사한 특성을 가지고 있어, 기존 내연기관 및 인프라의 구조변경 없이 사용 가능한 대체 연료로 분류되고 있습니다전통적인 화석연료 대비 상대적으로 탄소 함유량이 낮기 때문에 저탄소 연료이며, 대기 중 이산화탄소를 흡수한 바이오매스를 사용해 탄소 중립연료로 분류되어, 전 산업계에서 사용이 확대되고 있습니다. 운용 관점에서 다른 대체연료에 비해 보관 및 사용이 용이한 장점이 있지만, 바이오연료의 종류에 따라 보관 조건 및 기간이 상이할 수 있는 점을 주의해야 합니다선박에서도 주 추진 또는 발전용으로 사용되고 있는 내연기관을 크게 수정하거나 변경할 필요 없이 즉시 사용할 수 있는 ‘drop-in’연료로 주목 받고 있습니다. 충분한 양이 공급 가능하다면, 주 연료뿐만 아니라 이중 연료 엔진의 파일럿 연료로서 활용할 수 있기 때문에 선박에서의 완전한 탄소 중립성을 보장할 수도 있습니다.

 

  • 바이오연료 종류

바이오연료는 주로 식물 기반 에너지원으로 다양한 원료와 제조공법으로 생산할 수 있습니다. 대표적인 바이오연료는 아래와 같습니다.

 

Straight Vegetable Oil(SVO)

 팜, 대두, 유체씨 등의 바이오매스로부터 추출한 연료

Fatty Acid Methyl Ester(FAME)

 식물성 기름, 동물성 유지 또는 폐식용유 등을 원료로 하여 트랜스에스테르화 공정을 통해 제조한 연료

Hydrotreated Renewable Diesel(e.g., HVO)

 폐식용유, 팜유 부산물 등 비식용 원료에 수소를 첨가해 제조한 재생 연료

Fischer-Tropsch(FT) Diesel (or BTL : Biomass to Liquid)

 천연가스, 석탄, 바이오매스를 원료로 생산할 수 있으며, 바이오매스를 원료로 하는 BTL 연료의 경우,   가스화, 정제, F-T 합성 공정 등을 통하여 제조한 연료

    

바이오연료는 원료에 따라 세대 구분이 가능합니다. 1세대 바이오연료는 식물 및 사료 작물 등의 원료를 사용하면서 식량 생산 영향 등을 초래할 수 있으며, 식량 생산을 위해 할당된 목초지나 농지와 같은 간접 토지 이용변화(ILUC, Indirect Land Use Change) 등으로 온실가스 배출량을 증가시킬 수도 있습니다. 이에 상대적으로 환경 영향이 낮은 원료로 생산한 2세대 이후 바이오연료가 지속가능한 연료로 사용될 것으로 예상됩니다.

 

1세대

 옥수수, 팜유, 대두유 등의 식량작물을 원료로 하여 제조

2세대

 폐바이오매스, 폐식용유, 동물유지 등의 폐자원을 사용하여 제조

3세대

 미세조류 등의 비식량 원료를 사용하여 제조

 

  • 바이오연료 가격 및 벙커링

바이오연료의 가격은 원료 및 제조 공정에 따라 상이할 수 있으며, 세대가 높은 바이오연료일수록 기존 화석연료 대비 가격대가 높은 것으로 알려져 있습니다. 또한 원료의 지속 가능성에 의한 사용 가능한 바이오연료의 제한성 및 다른 산업 부문(발전 산업, 육상·항공 운송 등)에서의 바이오매스 수요에 따라 선박 연료로서의 바이오연료 가용성이 달라질 수 있습니다바이오연료는 전 세계에서 생산할 수 있지만, 바이오연료를 벙커링할 수 있는 인프라는 제한적일 수 있습니다. 그러나 GHG 규제 강화에 따라 전주기적 관점에서의 지속가능한 연료에 한하여 바이오연료의 수요 및 사용 확대로 인해 벙커링 가능한 항구는 증가할 것으로 예상됩니다. 또한 기존 화석연료의 ‘drop in’ 바이오 연료에 한해서는 대규모 투자 없이 기존 벙커링 인프라를 활용할 수 있을 것으로 예상됩니다.

선박 연료로서 바이오연료의 현황과 전망
선박 연료로서 바이오연료의 현황과 전망
탄소중립 과정에서 현존선에 가장 쉽고 빠르게 적용할 수 있는 바이오연료 관련하여, 선사의 미래 선대계획 수립에 도움이 되고자, 한국선급은 『선박 연료로서 바이오연료 현황과 전망』의 기술문서를 발간하였습니다. 본 기술문서는 바이오연료의 종류 및 특성, 품질, 운용 상 문제점 및 대책, 관련 규정 및 표준 등의 내용을 수록하고 있습니다. 특히, 바이오연료 적용에 따른 CII 개선효과에 대해 CII 개선 예측 결과를 기재하는 등 선박 연료로써 바이오연료의 활용 가능성을 제시하고 있으며, 이와 더불어 우리선급의 관련 연구개발 활동에 대해서도 상세히 기술하고 있습니다.
MacNet_전략세미나 II_바이오연료 선박사용 관련 국제 규정 및 기술 이슈
MacNet_전략세미나 II_바이오연료 선박사용 관련 국제 규정 및 기술 이슈
본 자료는 MacNet(해양산업통합클러스터)의 전략세미나 II(Bio 연료와 암모니아, 선박대체연료로서의 불확실성을 어떻게 극복할 것인가?)의 발표자료 일부이다. 본 자료에는 GHG 규제 현황, 선박 연료로써의 바이오연료 특성, 바이오연료 적용 시 고려사항 등에 관한 정보가 포함되어 있다. 본 발표 자료 이외의 전략세미나 II 자료는 MacNet 홈페이지(http://www.macnetkorea.com/)에서 확인할 수 있다.
바이오연료-선박적용을 위한 검토사항
바이오연료-선박적용을 위한 검토사항
IMO는 선박 연료유 황 함유량 0.5% 규제를 금년 1월 1일 실시하였고, 그에 앞선 2018년엔 선박배출 온실가스 감축을 위한 초기전략 초안을 채택하였습니다. 이처럼 IMO는 점진적으로 대기환경규제를 강화할 것으로 예상되며, 국제해운은 이를 만족하기 위한 해결점을 지속적으로 찾아야 할 것입니다. 바이오 연료는 이를 위한 방법중 하나로 고려되고 있습니다. 바이오 연료는1) 기존 선박의 기관 개조 없이 적용 가능 2) 황(S) 함유량이 전혀 없거나 매우 적음 3) 온실가스 감축 효과가 크다는 점에서 장점을 가지고 있습니다. 이에 바이오연료를 선박에 사용함에 있어 우선적으로 검토해야 할 사항들을 정리한 기술문서를 배포하오니 참고하여 주시기 바랍니다