안녕하세요. 문관복입니다. 최근 들어 SAF(지속 가능한 항공 연료)에 대한 관심이 높아지고 있는데요. 이 연료는 기존의 화석 연료와는 달리 이산화탄소 배출량이 적고, 지속 가능한 자원으로 생산되기 때문에 미래의 항공 산업을 이끌어갈 중요한 기술 중 하나로 꼽히고 있습니다. 하지만 아직까지는 상용화가 많이 이루어지지 않았는데요. 이번 포스팅에서는 SAF의 상용화 현황에 대해 알아보겠습니다.
지속 가능항공연료(SAF)의 개념과 중요성
지속 가능항공연료(SAF)는 기존 항공유 대비 탄소 배출량을 80%까지 줄일 수 있는 친환경 연료로, 원료 수급부터 소비까지 전 단계에서의 탄소 배출량을 고려하여 생산됩니다. SAF는 바이오매스, 폐식용유, 동물성 지방 등의 원료를 활용하여 만들어지며, 이러한 원료들은 기존 항공유에 비해 탄소 배출량이 적습니다.
이러한 지속 가능항공연료의 중요성은 날로 커지고 있습니다. 기후변화에 대한 우려가 커지는 상황에서, 항공 산업은 이산화탄소를 대량으로 배출하는 산업 중 하나이기 때문입니다. 유럽 연합(EU)은 2025년부터 EU 역내를 운항하는 항공기에 대해 SAF 사용을 의무화할 예정이며, 다른 국가들도 SAF 사용을 적극적으로 추진하고 있습니다.
하지만 아직까지는 높은 생산 비용과 기술적인 한계로 인해 SAF의 상용화가 어려운 상황입니다. 그럼에도 최근에는 대형 항공사들을 중심으로 SAF 도입이 확대되고 있으며, 생산 기술도 발전하고 있어 가까운 미래에는 보다 보편화 될 것으로 기대됩니다.
SAF 개발의 역사적 배경과 발전 과정
SAF의 개발은 1970년대부터 시작되었습니다. 당시에는 석유 자원의 고갈에 대한 우려가 제기되면서, 대체 연료 개발에 대한 관심이 높아졌습니다. 이후 1990년대에는 기후 변화에 대한 인식이 높아지면서, SAF 개발이 본격적으로 추진되기 시작했습니다.
초기에는 옥수수, 콩, 사탕수수 등의 곡물을 원료로 한 SAF가 개발되었으나, 곡물 가격 상승과 식량 부족 문제 등이 발생하면서, 폐식용유, 동물성 지방, 해조류 등의 비곡물 원료를 활용한 SAF 개발이 추진되었습니다. 2000년대에는 SAF의 생산 비용이 크게 감소하면서, 상용화가 가능해졌습니다.
2010년대에는 대형 항공사들이 SAF 도입을 본격적으로 추진하기 시작했습니다. 대표적인 예로는 에어버스, 보잉, 유나이티드항공, 델타항공 등이 있습니다. 이들은 SAF 공급 업체와 협력하여, 항공기 엔진 개량과 SAF 인프라 구축 등을 추진하고 있습니다.
최근에는 SAF의 생산 기술이 발전하면서, 생산 비용이 더욱 감소하고 있습니다. 또 세계 각국에서는 SAF 보급을 위한 정책 지원이 이루어지고 있어 향후 SAF의 사용량은 더욱 증가할 것으로 예상됩니다.
현재 상용화 단계에서의 SAF의 종류와 특성
상용화 된 SAF는 크게 두 가지로 나뉩니다. 첫째는 식물성 기름이나 동물성 지방 등의 바이오매스를 원료로 한 '바이오매스 기반 SAF'이며, 둘째는 폐식용유나 동물성 지방 등의 폐기물을 원료로 한 '폐기물 기반 SAF'입니다.
두 유형 모두 기존의 화석 연료와는 달리 탄소 배출량이 적고, 대기 오염 물질을 적게 배출한다는 공통점이 있지만 각각의 특성은 다소 차이가 있습니다.
먼저, 바이오매스 기반 SAF는 비교적 친환경적이고 재생 가능한 자원을 이용하며, 생산 과정에서 물과 에너지를 적게 사용합니다. 다만, 생산 비용이 상대적으로 높고, 원료 수급이 불안정하다는 단점이 존재합니다.
반면, 폐기물 기반 SAF는 버려지는 자원을 재활용 한다는 점에서 경제적 이점이 크고, 원료 수급이 안정적이라는 장점이 있으나 일부 성분이 대기 오염 물질을 유발할 수 있는 가능성이 있으므로 추가적인 처리가 필요할 수 있습니다.
이러한 차이점을 고려하여 현재 각 분야에서는 용도와 상황에 따라 적합한 유형의 SAF를 선택하여 사용하고 있습니다.
전 세계적인 SAF의 생산 및 소비 현황
SAF 시장은 최근 몇 년간 급격한 성장세를 보이고 있습니다. 국제에너지기구(IEA)에 따르면, 2020년 전 세계 SAF 생산량은 약 120만 톤으로 추산되며, 2040년에는 약 5,000만 톤까지 증가할 것으로 전망됩니다.
지역별로는 유럽이 가장 큰 시장을 형성하고 있습니다. 유럽연합(EU)은 항공 부문에서의 이산화탄소 배출량을 줄이기 위해 SAF 사용을 적극적으로 장려하고 있으며, 이에 따라 유럽의 SAF 생산량은 2020년 기준 약 80만 톤으로 전 세계 생산량의 70% 이상을 차지하고 있습니다.
아시아 지역에서도 SAF 시장이 빠르게 성장하고 있습니다. 중국은 정부의 지원 아래 SAF 생산 기술 개발과 보급에 주력하고 있으며, 일본과 한국 역시 SAF 도입을 위한 정책을 추진하고 있습니다.
소비 측면에서는 항공 산업이 SAF 수요의 대부분을 차지하고 있습니다. 대형 항공사들은 SAF를 활용한 항공기를 도입하고 있으며, 이를 통해 탄소 배출을 감축하고자 노력하고 있습니다. 해운 산업에서도 SAF를 적용한 선박의 운항이 점차 확대되고 있습니다.
하지만 여전히 SAF의 생산 비용이 높고, 공급이 부족하다는 문제점이 존재하기 때문에 이러한 문제점들을 해결하는 것이 SAF 시장의 성장과 지속 가능한 발전을 위한 과제라고 할 수 있습니다.
항공산업에서 SAF를 도입하는 데에는 여러 가지 장벽과 도전 과제가 존재합니다.
가장 큰 장벽은 높은 비용입니다. SAF는 기존의 화석 연료보다 생산 비용이 높기 때문에, 항공사들이 SAF를 도입하는 데에는 큰 비용 부담이 따릅니다. 또다른 주요 장애물은 공급 부족입니다. 현재 SAF의 생산량은 수요에 비해 부족한 상황이기 때문에 안정적인 공급망을 구축하는 것이 중요합니다.
기술적인 문제도 존재합니다. SAF를 사용하기 위해서는 기존의 연료 인프라를 일부 수정하거나 새로운 인프라를 구축해야 하며, 항공기 엔진도 SAF에 맞게 개조해야 하기 때문에 시간과 비용이 많이 소요됩니다.
이러한 어려움에도 불구하고 항공산업은 기후변화에 대응하기 위해 SAF 도입을 적극적으로 추진하고 있습니다. 항공사들은 SAF 사용을 통해 탄소 배출을 감축하고, 지속 가능한 항공 생태계를 구축하고자 노력하고 있습니다.
정부 및 국제기구의 SAF 확산을 위한 정책과 지원
정부와 국제 기구 차원에서도 SAF확산을 위한 다양한 정책과 지원을 제공하고 있습니다.
먼저, EU는 역내 항공유 시장에서 SAF 혼합 비중을 2030년까지 2%, 2050년까지 63%로 높이는 계획을 발표했습니다. 미국 역시 국내선 항공유의 50%를 SAF로 대체하겠다는 목표를 세웠으며 중국은 2035년까지 자국산 SAF 비중을 10%까지 끌어올릴 계획입니다.
국제민간항공기구(ICAO) 는 SAF 보급 촉진을 위한 권고안을 마련하고, 회원국들에게 SAF 의무사용 비율 설정을 독려하고 있습니다.
이런 정부와 국제기구의 강력한 정책 드라이브는 SAF시장의 빠른 성장을 견인 할 것으로 기대되고 있습니다.
기업과 연구기관의 SAF 개발 협력 사례
다양한 기업과 연구 기관들은 SAF 기술 발전과 상용화를 위해 협력하고 있습니다. 아래는 그 중 일부 사례입니다.
1.보잉과 시카고 대학교: 보잉은 시카고 대학교와 함께 지속 가능한 바이오 기반 항공 연료를 공동 개발하고 있습니다. 이 프로젝트는 농업 폐기물로부터 탄소 중립 항공 연료를 생산하는 것을 목표로 하고 있습니다.
2.에어버스와 루프트한자: 에어버스와 루프트한자는 유럽 최초의 SAF 생산 시설을 구축하기 위해 협력하고 있습니다. 이 시설은 2023년부터 연간 3만 톤의 SAF를 생산할 예정이며, 이는 A320neo 항공기 100대를 1년간 운항할 수 있는 양입니다.
3.쉘과 네스테: 쉘과 네스테는 합작 투자 회사인 '넥스트젠퓨얼스'를 설립하여 SAF 사업을 추진하고 있습니다. 넥스트젠퓨얼스는 2025년까지 연간 50만 톤의 SAF를 생산할 계획이며, 이는 전 세계 SAF 수요의 약 10%를 충족시킬 수 있는 규모입니다.
이러한 협력 사례들은 SAF 분야에서 기술 혁신과 상용화를 가속화하는데 큰 역할을 하고 있습니다.
SAF 상용화의 미래 전망 및 지속 가능성 분석
SAF 시장은 현재 빠르게 성장하고 있으며, 미래에는 더욱 큰 성장 잠재력을 가지고 있습니다. 몇 가지 주요 요인들을 살펴보겠습니다.
1.지속 가능성에 대한 관심 증가: 기후 변화와 환경 문제에 대한 인식이 높아짐에 따라, 지속 가능한 항공 연료에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 항공사들은 환경 책임을 강화하고 탄소 배출을 줄이기 위해 SAF를 적극적으로 도입하고 있습니다.
2.규제 정책 지원: 많은 국가들이 항공 부문에서의 탄소 배출 규제를 강화하고 있습니다. 이러한 규제는 SAF 시장의 성장을 촉진하는 원동력 중 하나입니다. 정부는 SAF 생산 및 사용에 대한 인센티브를 제공하고, 항공기 제조사들에게 SAF 호환성을 의무화하는 등의 정책을 추진하고 있습니다.
3.기술 발전: SAF 생산 기술은 지속적으로 발전하고 있습니다. 기존의 석유 기반 연료와 유사한 특성을 가지면서도 더 높은 지속 가능성을 가진 새로운 종류의 SAF가 개발되고 있습니다. 이로 인해 SAF의 가격 경쟁력이 향상되고, 보다 광범위한 적용이 가능해질 것으로 예상됩니다.
4.시장 확대: SAF 시장은 아직 초기 단계이지만, 항공사, 공항, 연료 공급 업체 등 다양한 플레이어들이 참여하면서 빠르게 성장하고 있습니다. 대형 항공사들은 이미 SAF를 시범적으로 도입하고 있으며, 소형 항공사들도 점차 SAF를 채택할 것으로 예상됩니다.
5.경제적 이점: SAF는 기존의 석유 기반 연료에 비해 생산 비용이 다소 높지만, 장기적으로는 경제적 이점이 있을 것으로 기대됩니다. 재생 가능한 자원으로부터 생산되기 때문에, 석유 수입 의존도를 낮추고 에너지 안보를 강화할 수 있습니다. 또다른 장점은 항공기 엔진의 성능 개선에도 기여한다는 점입니다.
이러한 요인들을 고려할 때, SAF 시장은 지속 가능한 항공 운송 시스템을 구현하는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다. 하지만 여전히 해결해야 할 과제들이 남아 있습니다. SAF 생산에 필요한 원료 수급 문제, 기술적 한계, 높은 가격 등이 대표적인 예입니다. 이러한 문제들을 극복하기 위해서는 정부, 기업, 학계 등의 협력과 노력이 필요합니다.
현재 SAF는 전 세계적으로 많은 항공사와 공항에서 도입되고 있으며, 앞으로도 더욱 확대될 것으로 예상됩니다. 이러한 흐름에 맞춰 국내에서도 SAF의 상용화를 위한 노력이 필요한데요. 정부와 기업이 함께 협력하여 지속 가능한 항공 산업을 발전시켜 나가야 할 것입니다.