1. 바이오에너지의 개념과 특징
바이오에너지는 바이오매스(농작물과 부산물, 나무, 식물, 축분, 폐기물 등과 같은 생물체량)를 이용하여 만들어지는 지속가능한 에너지를 일컫는다. 바이오에너지는 액체, 고체, 기체의 형태로 이용되고 있는데, 수송용 화석연료를 일정 부분 대체할 수 있는 바이오에탄올과 바이오디젤 등 바이오연료(biofuel)가 크게 부각되고 있다.

바이오에탄올은 당을 포함하거나 당으로 전환될 수 있는 녹말이나 섬유소를 포함한 바이오매스로부터 생산되며, 가솔린의 대체재로 사용할 수 있다. 옥수수, 사탕수수, 밀, 보리 등이 주원료로 이용되고 있다. 바이오디젤은 동·식물성 기름을 에스테르화하여 생산하는데, 주원료로는 유채가 가장 널리 이용되고 있고, 해바라기, 대두, 야자 등의 식물성 기름과 폐식용유, 어류나 동물의 유지도 이용되고 있다. 바이오디젤은 경유의 대체재로 사용되는데, 경유에 비해 이산화탄소 배출 저감 등 환경 친화성이 뛰어난 것으로 알려져 있다.

바이오에너지가 세계 각국의 관심을 끌게 된 것은 2000년대에 들어 고유가가 지속되고 지구온난화, 대기오염 등 환경문제가 범지구적 이슈가 되면서이다. 특히 브라질, 미국, EU 등을 중심으로 바이오에너지의 개발과 보급이 활발히 전개되고 있다. 이들 국가가 바이오에너지 개발에 적극적으로 참여한 주된 이유는 석유 수출국의 정세 불안에 따른 고유가 문제에 대처하고, 한편으로는 화석연료의 고갈에 대응해서 대체에너지 개발 분야를 선점하기 위한 것이다. 또한 각 정부에서는 바이오에너지를 농촌내부와 국가 사회의 발전에 필요한 순환, 재생 가능한 자원으로 인식하고 일정한 목표를 수립한 후 목표달성을 위한 정책들을 펼치고 있다.

현재 선진국의 바이오에너지 개발은 농림 부산물을 활용하기 보다는 주산물을 원료로 사용하기 때문에 식량과 에너지의 경합문제가 제기되고 있다. 그럼에도 불구하고 바이오에너지는 재생가능하고 대체에너지의 확보, 환경개선, 원료 재배농가의 소득창출이라는 긍정적 효과를 지니고 있기 때문에 전 세계적으로 주목을 받고 있다. 그러나 바이오에너지의 생산비가 비싸 경제적 효율성 면에서는 아직 화석연료에 미치지 못하고 있다. 때문에 바이오에너지 선진국들은 사회적 편익을 고려하여 보조금, 세금혜택, 의무구입제도 등 정책적 인센티브를 통해 바이오에너지의 보급을 추진하고 있다.

2. 바이오에너지의 생산과 연구개발 동향
앞에서도 언급하였듯이 현재 바이오에너지의 개발은 바이오에탄올과 바이오디젤 등 바이오연료를 중심으로 전개되고 있다. 2006년 기준 바이오연료의 세계 총생산량은 연간 약 576억 리터로 전체 수송 연료의 약 1%를 차지하고 있다. 바이오에탄올이 510억 리터로 바이오연료의 88%이상을 차지하고 있다. 바이오에탄올은 미국과 브라질의 생산비중이 전체의 약 70%를 차지하고 있고, 바이오디젤은 EU의 생산 비중이 전체의 약 75%를 차지하고 있다.

바이오연료가 원유를 일정 부분 대체할 것으로 예상됨에 따라 향후 바이오연료의 수요는 증가할 것으로 전망된다. 특히 원료 확보가 용이한 개발도상국을 중심으로 크게 증가할 것으로 보인다. 국제에너지기구(IEA)는 각국의 바이오연료 도입정책이 계획대로 추진될 경우 수송연료에서 차지하는 바이오연료의 비중은 현재 1% 수준에서 2015년에는 2～3%, 2030년에는 3～5%를 차지할 것으로 전망하였다. 또한 2004년부터 2030년까지 원유나 기타 연료의 연평균 증가율보다 바이오연료의 증가율이 훨씬 높을 것으로 전망하였다.

바이오매스를 이용한 에너지 활용기술은 1974년 석유파동을 겪으면서 기존의 열 에너지원 위주에서 신재생에너지로의 생산과 보급을 위한 기술개발이 추진되었다. 그러나 1980년대에는 저유가가 지속되었고 세계경제도 호황을 유지하였기 때문에 실용화에 소극적인 면을 보였다. 1990년대에는 환경문제가 범지구적 이슈가 되면서 청정 바이오에너지의 보급 필요성과 상용화 연구가 진행되기 시작하였다. 2000년대 들어 다시 고유가가 지속되고 온실가스 저감의 필요성 때문에 바이오에탄올, 바이오디젤 등 바이오연료의 생산과 보급이 활발히 전개되고 있다.

아시아태평양경제협력체(APEC)에서 전망한 2030년까지 바이오에너지 기술개발 로드맵에 따르면, 2010년까지는 바이오디젤 생산과정에서 발생하는 각종 부산물을 재활용하는 기술과 오염 부산물을 이용한 기술개발이 이루어질 것으로 보고 있다. 또한 2020년까지는 바이오매스를 이용한 메탄올 및 셀룰로오스를 이용한 에탄올을 생산하는 기술이 개발되고, 2030년까지는 연료 전지용 수소를 합성가스로부터 생산하는 기술개발이 이루어질 것으로 전망하고 있다.

3. 주요국의 바이오에너지 개발 및 보급 정책
3.1. 미국
미국은 바이오에탄올의 생산과 이용촉진을 위한 제도와 정책에 중점이 두어져 있다. 대표적인 것이 1992년의 국가 에너지정책법이다. 이 법은 미국 에너지 정책의 기본법으로 이 법에 기반을 두어 재생가능에너지원의 이용을 촉진하기 위한 다양한 분야의 정책수단들이 강구되고 있다. 2005년 8월에 부시 대통령은 2005년도 에너지 정책시행법을 인준하였는데 여기에 국가 재생가능연료표준(RFS: Renewable Fuels Standard)제도를 포함시켰다. 이것은 연방수준에서 가솔린에 10%의 에탄올을 사용토록 규정한 제도이다. 바이오에탄올 생산자에 대한 지원은 에너지안보법(The Energy Security Act of 1980)에서 규정하고 있다. 예를 들어 소규모 생산자의 경우 매년 초기 1,500만 갤런에 대해 갤런 당 10센트의 세금공제 혜택을 주었는데, 2005년 에너지정책법(Energy Policy Act)에서 6,000만 갤런으로 상향 조정되었다.
바이오에탄올의 소비촉진을 야기한 제도로 MTBE 사용의 금지가 있다. MTBE(Methyl tert-butyl ether)는 휘발성, 가연성, 무색의 수용성 가솔린 첨가제로 옥탄가를 높이기 때문에 1992년 이래 사용을 권장하였다. 그러나 MTBE 사용에 따른 지하수 오염문제가 불거지면서 1999년 이후 캘리포니아를 시작으로 여러 주에서 사용을 금지하기 시작하였다. 이로 인해 미국 내 여러 주에서 이것의 대용품으로 에탄올 수요가 증가하고 있다.
바이오디젤에 대한 정책은 1998년 보전재공인법(Conservation Reauthorization Act)을 통해 본격적으로 시작되었는데, 이 법안은 바이오디젤 사용 크레딧을 포함하는 것으로 450갤런의 바이오디젤 소비에 대해 1크레딧을 부여하는 것이다. 또한 바이오디젤에 대해서도 세금혜택이 주어졌는데, 새로운 식물기름 또는 동물성 지방으로 만들어진 바이오디젤의 경우 갤런 당 1달러, 폐유로 만들 경우 0.5달러의 세액공제를 받는 내용으로 되어있다. 2005년 들어서는 에탄올에서와 같이 소규모 생산자만을 위한 세액 공제를 추가로 실시하게 되었다.

3.2. EU
EU에서도 바이오연료 산업 활성화와 소비촉진을 위해 세금 면제와 원료작물 생산자에 대한 보조정책을 취하고 있다. 세금 관련정책은 EC의 실행영역이 아니므로 EU 회원국은 각기 다른 세금을 적용하고 있는데, 바이오연료에 부과하는 세금은 0~45%로 국가별로 매우 다양하다. 스페인과 스웨덴의 경우 바이오연료에 대한 소비세를 면제하고 있다. 독일은 최근까지 바이오연료에 대해 면세정책을 실시하였으나, 2007년 1월 1일부로 의무할당제를 도입하면서 초과 판매량에 대해서만 면세혜택을 부여하고 있는 등 세금에 대한 면제혜택을 점진적으로 줄이고 있는 실정이다. 프랑스, 아일랜드, 이탈리아, 네덜란드 등은 제한된 양에 대해서만 세금혜택을 적용하고 있다.

바이오에너지의 원료에 대해서도 보조하고 있는데, 2003년 공동농업정책을 개정하면서 헥타르 당 45유로에 해당하는 에너지작물에 대한 지원(Energy Crop Payment)을 새롭게 도입하였다. 이 정책은 전통적인 식용작물 재배지에 연료작물 재배를 유도하기 위해 고안된 것으로, 휴경지에는 적용되지 않으며, 최대 2백만 헥타르로 제한하여 9천만 유로를 최대 지원액으로 정하였다. 그러나 바이오연료의 원료로 이용되는 작물은 식용작물에 대한 지원 대상에 해당하므로 이중 지원을 받는 결과를 초래하게 되어 2005년에 단일지급방식(Single farm payment system)을 만들어 지원을 통합하였다.

3.3. 브라질
브라질은 1차 오일쇼크 이후 석유 의존도를 낮추기 위한 정부의 적극적인 육성정책에 힘입어 에탄올산업이 발달하기 시작하였다. 1975년부터 에탄올 혼합사용을 의무화하고, 기술개발에 대한 지원, 보조금 지급, 세금감면 등을 주요 내용으로 하는 에탄올산업 육성프로그램(Proalcool)을 추진하였다. 그 결과 세계에서 가장 빨리 에탄올 상용화에 성공하였다.

1980년대 들어 국제유가 안정과 설탕가격 상승으로 에탄올에 대한 정부지원이 중단되었으나, 2000년대 들어 고유가가 지속되면서 정부지원이 재개되었다. 그 내용은 에탄올연료 사용 승용차에 대한 공업 제품세 감면, 에탄올 생산자에 대한 금융지원 등이다. 또한 차량연료 에탄올 혼합율 20~25%를 의무화하였다. 2005년 국가에너지계획을 수립하여 에탄올산업 육성방안을 마련하였고, 2007년 경제성장 촉진 프로그램을 통해 2010년까지 4년간 60억 달러를 투자할 계획인 것으로 알려져 있다.

4. 시사점
바이오에너지 개발과 이용활성화를 위한 국가들의 노력은 크게 생산에 대한 세금감면 등 생산자 지원, 배출가스 규제 등 표준기준 설정, 소비세 감면을 통한 소비촉진 등으로 대표될 수 있다. 이러한 다양한 정책 가운데 어떤 정책을 채택하느냐는 해당 국가의 의지에 따라 그 내용이나 정도가 달라질 수 있다. 예를 들면 독일, 스페인, 스웨덴 등은 세금혜택을 적용하고 있다.

한편, 바이오에너지 생산을 위한 국가별 노력은 해당 국가의 부존자원과 밀접하게 연관되어 있다. 예를 들어 바이오에탄올의 원료로 미국은 옥수수를, 브라질은 사탕수수를 이용하는 비중이 매우 높고, 독일은 EU국가 중에서 유채씨를 이용해서 바이오디젤을 가장 많이 생산하고 있다. 목재자원이 풍부하여 관련 산업이 발달한 스웨덴과 핀란드는 다른 EU 회원국들과 달리 목재 및 펄프 제지 공정에서 발생하는 바이오매스를 에너지 생산에 많이 이용하고 있다. 우리나라의 바이오에너지 개발 수준은 아직 초기단계에 있다고 할 수 있다. 바이오에탄올은 도입을 위한 검토단계에 있고, 바이오디젤은 2002년 5월부터 4년간의 시범사업을 거쳐 2006년 7월부터 상용화된 상태이다. 그러나 수입 대두유를 주원료로 이용하고 있어 국내의 부존자원 활용이라든가, 농가소득 창출이나 환경문제 해소에 기여하는 정도가 미약한 상태이다.

바이오에너지 개발은 해당 국가의 부존자원, 과학기술, 에너지 이용방법 등과 매우 밀접한 관계를 가지고 있다. 즉 바이오에너지 선진국들은 자국에서 비교우위가 있는 작물을 이용한 개발전략을 취하고 있다. 불행히도 우리나라는 미국이나 브라질과 같이 대규모 경작을 통해 바이오에너지 원료작물을 확보하기가 어렵다. 따라서 국내에 부존하는 바이오매스를 최대한 활용하는 개발전략이 필요하다. 현재 농림업 내부에서 발생하는 바이오매스에는 농업부산물, 가축분뇨, 산림작업 부산물 등 다양한 종류가 있다. 그 외에 국내 재배를 통해 바이오에너지 원료를 확보하고 재배농가의 소득향상과 연계할 수 있는 유채, 콩, 해바라기 등 에너지작물이 있다.

결국 우리 실정에 맞는 바이오에너지 개발방향이란 국내에서 가용할 수 있는 바이오매스를 이용하되 선택과 집중에 의한 전략을 취해야 할 것이다. 이런 측면에서 곡물을 이용한 바이오에탄올(제1세대 바이오연료)보다 유지작물을 활용한 바이오디젤의 개발과 보급에 주력할 필요가 있다. 바이오디젤 원료확보를 위해 현재 추진하고 있는 유채시범사업을 확대 정착시키고, 콩재배 확대, 신규 에너지작물 도입과 같은 농가소득과 연계할 수 있는 전략이 필요하다. 바이오에탄올의 경우는 국내에서 대규모 경작을 통해 원료를 확보하기가 현실적으로 어렵다. 때문에 식량 및 사료작물 생산과 경쟁관계가 아닌 짚, 목재, 풀 등 기존의 농림업 바이오매스를 이용할 수 있는 셀룰로오스에탄올(제2세대 바이오연료)개발에 중점을 두고 추진할 필요가 있다.