인센티브는 바이오연료 전환 통해 환경적 이점 제공

황원희 기자
eco@ecomedia.co.kr | 2021-04-29 19:31:54
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[이미디어= 황원희 기자] CABBI(첨단 바이오 에너지 및 바이오 제품 혁신 센터)의 새로운 연구에 따르면 국가의 바이오 연료 분야를 확장하기 위한 연방 프로그램인 RFS(재생 연료 표준)에서 의무적 사용에 따른 경제적 환경적 비용에 대한 연구내용을 밝혔다.

 

▲사진 Flickr

연구진에 따르면 다른 저렴한 옵션보다 지속적인 바이오에너지 작물의 환경적, 생태적 이점을 중시하고 농부들이 이를 재배할 수 있도록 재정적인 인센티브를 제공하는 등 좀 더 표적화된 정책을 뒷받침할 수 있어야 한다고 말했다.

 

RFS는 2005년에 제정되어 2007년 에너지 독립 및 보안법을 통해 개정되었으며 미국의 에너지 보안을 강화하고 온실가스(GHG) 배출량을 줄이고 농촌 개발을 촉진하는 데 기여했다. 2007년 표준은 석유 기반 가열 오일과 연료를 대체하기 위해 2022년까지 1세대 바이오 연료(옥수수, 에탄올과 같은 식량 작물로 제조)와 2세대 바이오 연료(억새 또는 기타 에너지 공급 원료의 바이오매스로 제조) 360억 갤런을 화석 연료와 혼합하도록 의무화했다. 옥수수 에탄올 의무량은 연간 150억 갤런으로 충족되었지만 셀룰로오스 바이오 연료의 생산은 무시할 수 밖에 없었다. 2022년 이후 목표는 아직 정해지지 않았다.

 

바이오연료의 의무화는 토지 사용, GHG 배출, 질소 적용, 토양, 공기 및 수질 유해 질소 화합물 유출 등 여러가지 방식으로 환경적 영향을 미친다. 이러한 영향은 재배 비용과 대체 용도를 위한 작물 경쟁 혹은 식품과 연료를 구입하는 소비자와 생산자의 경제적 비용과 편익에 따라 다르다. 

 

첫 번째 연구는 RFS 의무의 순 경제 및 환경 비용을 계산했으며, 옥수수 에탄올 의무의 유지로 2016년부터 2030년까지 RFS가 없는 것에 비해 거의 2,000억 달러의 누적 순 비용이 발생한다는 사실을 발견했다. 옥수수 에탄올 생산에 따른 질소 손실의 사회적 비용은 GHG 절감으로 인한 사회적 이익을 실질적으로 상쇄한다.

 

한편, 추가 셀룰로오스 의무의 이행은 바이오매스를 셀룰로오스 에탄올로 전환하는 비용을 낮추는 기술 혁신과 GHG 완화 편익을 위한 높은 수익 가치를 두는 정책으로 상당한 경제적 및 환경적 편익을 제공할 수 있다. 

 

이 연구는 환경리서치레터(Environmental Research Letters)지에 게재됐으며 일리노이 대학교 어바나샴페인 연구진에 의해 주도되었다.

 

두 번째 연구는 RFS 의무의 완전한 이행이 옥수수와 콩밭에서 나오는 질소 유출로 피해를 입고 있는 미시시피와 아차팔라야 강 유역과 멕시코만의 수질에 얼마나 영향을 미치는지 조사했다. 질소 수치가 상승하면서 산소가 고갈되고 걸프만에 저산소 데드존이 생겼다. 구체적으로, 이 연구는 CABBI 성장과 같은 지속적인 에너지 작물로 작물을 다양화할 경우 옥수수 생산과 관련된 질소 손실을 줄일 수 있고 수질을 개선하는 동시에 RFS 목표를 달성할 수 있는지 검토하였다.

 

연구를 통해 질소 비료가 적게 사용되며 유출량이 적은 다년생 생물 에너지 작물을 재배할 수 있는 가장 경제적인 방법은 유휴경작지라는 것을 알 수 있었다.

 

이로 인해 질소 유출을 줄일 수 있는 잠재성은 물론, 작물의 질소집약적 줄뿌림 작물을 대체할 우수한 대안이라는 점을 발견했다. 이번 연구 결과는 질소 손실을 줄이기 위한 인센티브 목표를 위해 재배농가들을 설득하여 질소집약적 재배작물뿐만 아니라 옥수수대 바이오매스를 바이오 에너지 작물로 대체하도록 해야 한다는 것을 시사한다.

 

이와 더불어 연구에 따르면 옥수수 에탄올 사용권을 유지하는 일이 옥수수 생산을 독려하며 이는 결국 기타 농산물들의 가격을 증가시킬 수 있다. 생산자들은 더 높은 시장 가격으로 이윤을 얻을 수 있지만 연료나 농산물을 구입하는 소비자들은 그 비용을 지불한다. 또한 옥수수 에탄올 의무화는 화석연료를 바이오 연료로 대체함으로써 온실가스 감축을 도울 수 있다. 그러나 한편으로는 옥수수 생산 확대로 인한 비료 사용 증가로 질소 침투를 증가시킬 수 있다. 이는 미시시피와 아차팔라야 강 유역과 멕시코만의 수질을 악화시키고 어마어마한 환경적, 사회적 비용을 초래한다. 

 

이와는 대조적으로 셀룰로오스 에탄올 의무화는 전체적인 이점을 제공할 수 있다. 바이오매스를 셀룰로오스 에탄올로 전환하는 비용을 낮추기 위한 연구 개발을 지원할 경우 생산 비용을 상당량 절감하고 사회적 이익을 증대시킬 수 있으며, GHG 완화를 위한 높은 수익 가치는 다른 모든 비용을 상쇄할 수 있다.

 

이러한 발견으로 정책 입안자들은 모든 셀룰로오스 공급 원료를 동일한 것으로 취급하는 RFS와 같은 기술 의무의 효과에 의문을 제기해야 한다. 이는 옥수수 찌꺼기와 같은 저렴한 선택권을 장려하고 탄소강도와 질소유출을 낮추지만 현재의 기술로는 비용이 더 많이 드는 고수익 지속적 에너지 작물 재배에 대한 인센티브를 제한한다.

 

CABBI 연구원들은 저탄소 연료 표준, 탄소 및 질소 유출세, 농작물 잔류 수확량 및 질소 적용 제한 등 성능 기반 정책으로 2022년 이후 RFS 규정을 보완할 수 있기를 바라고 있다.

 

바이오 연료 정책의 복잡성은 이러한 연구와 같이 농업자와 경제학자 모두의 전문지식을 필요로 한다. 따라서 이러한 연구는 보다 활성화되어야 하며 다양한 분야의 협력을 끌어낼 수 있어야 한다고 관계자는 말한다.


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