GS칼텍스(대표 김병렬)가 바이오부탄올(Bio-Butanol) 상업화를 눈앞에 두고 있다.
GS칼텍스는 2015년 말 500억원을 투자해 전남 여수에 바이오부탄올 데모플랜트를 착공하고 앞으로 3-4년 이내에 상업플랜트 건설에 착수할 예정이다.
데모 플랜트가 준공되는 2017년 상반기부터 생산에 필요한 데이터 수집이 가능해 앞으로 5-6년 이내에 30만톤의 바이오부탄올 생산이 가능할 것으로 기대하고 있다.
바이오부탄올은 폐목재, 볏집, 해조류 등에서 추출한 포도당과 박테리아를 이용해 제조하는 액체연료로 석유를 대체할 수 있는 친환경 에너지로 각광받고 있다.
바이오에탄올(Bio-Ethanol)보다 에너지 함량이 높고 휘발성이 낮아 에탄올 대비 많은 양을 가솔린에 혼합할 수 있고, 기존 바이오에탄올 제조설비로도 생산이 가능해 신규설비 구축비용을 절감할 수 있다.
바이오부탄올은 드롭인 연료(Drop-in Fuel)로 석유계 연료와 비슷한 화학적 반응이 가능해 유통 및 자동차 엔진 등 기존 인프라에 그대로 적용 할 수 있다.
바이오부탄올은 에너지 밀도가 휘발유의 90%에 달해 휘발유를 대체할 수 있는 친환경 연료로 관심이 높았으나 높은 기술장벽과 제조코스트 때문에 대량생산을 통한 상업화가 어려웠던 것으로 알려졌다.
GS칼텍스는 KAIST 연구팀과 2007년부터 바이오부탄올 공동연구를 시작해 고성능 균주 개발로 바이오부탄올 수율을 향상시키면서 대량생산이 가능한 기술개발에 성공해 주목되고 있다.
GS칼텍스는 바이오부탄올 양산에 필요한 발효·흡착·분리정제 통합공정 기술을 확보하면서 생산성을 3배 향상시켰고 제조코스트를 70% 절감함으로써 휘발유보다 고가였던 바이오부탄올 가격을 120% 수준으로 낮출 수 있을 것으로 기대하고 있다.
GS칼텍스 관계자는 “배치형 발효공법은 수율이 낮았으나 연속형 발효공법과 고성능 균주를 적용해 수율을 높이면서 대량생산에 문제가 없다”고 밝혔다.
바이오부탄올은 곡물을 통해 생산하는 1세대 기술과 목질계 원료인 우드펠릿(Wood Pellet)과 팜(Palm) 폐기물 등을 통해 생산하는 2세대 기술로 구분된다.
글로벌기업들은 곡물 가격에 민감한 1세대 기술보다는 목질계 원료를 사용해 코스트가 안정적인 2세대 기술을 집중 연구하고 있다.
GS칼텍스는 데모 플랜트 준공 후 바이오부탄올 상업화와 동시에 기술 라이선스도 계획하고 있다.
GS칼텍스 관계자는 “해외에서 관심이 많아 데모 플랜트 진행 후 제조기술 수출을 고려하고 있으며 바이오 분야의 라이선스로는 국내 최초가 될 것”이라고 주장했다.
바이오부탄올은 목질계 바이오매스를 활용해 생산함으로써 온실가스 배출절감 효과도 우수한 것으로 알려졌다.
GS칼텍스 관계자는 “가솔린에 바이오부탄올 3%를 혼합하면 연간 최소 100만톤 이상의 이산화탄소를 감축할 수 있을 것“이라고 강조했다.
셰일가스, 타이트오일 등 비전통 가스 생산으로 국제유가가 폭락하면서 바이오에너지 생산원가가 상대적으로 높아져 바이오연료 연구가 추진력을 잃었으나 GS칼텍스는 바이오부탄올 상용화를 위한 연구를 꾸준히 진행해왔다.
바이오부탄올은 파일럿 단계에서 데모 단계까지 수백억원 투자가 필요함에 따라 상업화를 위해 국가적인 지원도 요구되고 있다.
바이오에너지 시장은 화석연료 대비 코스트경쟁력이 떨어져 국가의 제도적인 지원 없이 수익성을 기대하기 힘들기 때문이다.
GS칼텍스 관계자는 “바이오부탄올 연구는 대부분 자체 예산으로 수행하고 있으나 일부는 환경부의 지원을 받고 있다”고 밝혔다.
바이오디젤(Bio-Diesel)은 RFS(연료 혼합 의무화) 정책에 따라 2015년 7월31일 2.5% 혼합이 의무화됐으나 바이오디젤 중소기업들은 최근 5년간 절반 이상 도산한 바 있다.
RFS는 2018년 3.0%로 올리나 혼합비율이 낮아 제도적 개편이 이루어지지 않으면 바이오부탄올도 수익성을 보장받기 어려울 것으로 예상되고 있다.
이에 따라 GS칼텍스는 잉크, 본드, 페인트, 세정제, 화장품 등 바이오부탄올 다운스트림의 다각화가 요구되고 있다. <정현섭 기자>