지속 가능한 항공 연료, SAF

여러분은 서울에서 부산을 갈 때 어떤 교통편을 이용하시나요? 대다수의 분들이 기차나 버스를 타고 가실텐데요. 일부는 시간과 편의를 위해 국내선 비행기를 고려하실 수도 있습니다. 그런데 말이죠. 항공기가 내뿜는 온실가스는 기차나 버스에 비해 약 4~20배 가량 많다는 점 알고 계신가요? 비행기에서 배출되는 온실가스를 줄이기 위해서는 연료도 지속 가능해야 하는데요. 오늘은 환경 문제로 비행기 이용을 고민하시는 분들을 위해 항공기를 위한 지속 가능한 연료, SAF^*에 대해 알려드릴게요! 

* SAF : Sustainable Aviation Fuel

 

 

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친환경 연료로 부끄러움 없는 비행을!

   

플라이트 셰임(Flight Shame)이란 비행(Flight)과 부끄러움(Shame)이 합쳐진 단어로 온실가스의 주범인 비행기를 이용하는 것에 부끄러움을 느끼고 비행기 이용을 자제하자는 취지의 환경 운동입니다. 유럽의 경우 작은 나라들이 국경을 맞대고 있어 단거리 비행 빈도가 많고 비행에서 배출되는 온실가스가 기차나 버스에서 배출되는 양보다 많아 이러한 운동이 생겨났다고 하죠.

이러한 움직임과 함께 수요가 늘어난 것이 바로 지속 가능한 항공 연료, SAF (Sustainable Aviation Fuel)인데요. SAF란 식물 부산물이나 폐식용유를 원료로 만들어진 항공유입니다. 일반 항공유인 ‘케로신(Kerosene)’이 10~15개의 탄소 원자를 가진 탄화수소인 것과 동일하게 SAF도 10~15개의 탄소 원자를 가지고 있습니다. SAF도 연소되는 과정에서 이산화탄소를 배출하긴 하지만, 생산에 사용된 식물이 이산화탄소를 흡수했고, 폐기물을 원료로 사용했다는 점에서 SAF는 친환경 연료가 되었습니다.

 

 

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SAF는 무엇으로 만들까?

  

앞서 SAF는 식물의 부산물, 폐식용유 등으로 만든다고 언급했는데요. 정확히는 폐유, 폐목재, 곡물이나 조류^* 등으로 생산할 수 있습니다. 

일반적으로 SAF는 폐식용유로 많이 만드는데요. 기름은 탄소가 연결된 지방산 에스터(Fatty acid esters)기 때문에 수소와 촉매를 혼합, 열과 압력으로 분해하면 케로신과 같은 탄화수소를 얻을 수 있습니다. 목재 역시 열을 가해 일산화탄소로 만든 뒤 촉매를 혼합, 수소와 반응시키면 탄화수소로 만들 수 있죠. 

반면, 곡물 등 부산물은 식물에 포함된 당분을 효모로 이용해 발효하는 과정을 거치는데요. 발효를 통해 생성된 에탄올을 원료로 탄화수소를 합성해 항공 연료로 사용합니다. 

*조류: 뿌리, 줄기, 잎이 체계적으로 분화되지 않고 엽록소로 광합성을 하는 식물.

 

 

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SAF, 왜 필요할까?

   

코로나19가 끝난 뒤, 항공 수요는 급격하게 올라가기 시작했습니다. 항공산업은 2050년까지 거의 2배로 성장할 예정이죠. 항공산업분야 전문 연구기관인 ATAG(Air Transport Action Group)가 발간한 한 보고서에 따르면, SAF의 도입이 없이 기존 항공유가 계속 사용된다면 2050년까지 항공 운행으로 1,800메가 톤의 이산화탄소가 발생할 것이라고 합니다. 

항공유의 탄소배출을 막기 위해 국제항공운송협회(IATA)는 2050년까지 탄소순배출량을 ‘0’으로 만들겠다는 목표, “NET ZERO”를 결심했는데요. 항공사들에게 가장 먼저 권유한 것이 바로 SAF 사용 비중을 높이는 것이었습니다. 

유럽연합의 경우, 2025년부터 유럽연합에서 이륙하는 모든 비행기에 최소 2% 이상 혼용된 SAF 사용을 의무화했습니다. 2050년에는 SAF 혼합 급유 비율을 70%까지 높이도록 했죠. 미국 역시 2050년까지 항공유 전체를 SAF로 공급하겠다는 목표를 세우기도 했습니다.

 

 

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SAF, 상용화의 한계점?

   

SAF의 필요성에도 불구하고, SAF가 상용화 되기 위해서는 생각보다 많은 과제를 해결해야 합니다. 어떤 것들이 있을까요?

먼저, 높은 생산 비용을 해결해야 합니다. SAF는 식물 부산물, 폐유 등을 원료로 사용해 생산 공정에 비용이 많이 들어가기 때문에 기존 항공유에 비해 최대 4~5배까지 가격이 높아질 수 있습니다. 

게다가 원료 수급도 문제입니다. 목재 생산을 위해 산림 벌채를 하는 경우, 또 다른 환경 훼손이 생길 수 있죠. 폐유, 식물 부산물 등의 원료는 공급이 어려워 항공유 사용량을 따라갈 수 없다는 지적이 나오고 있습니다. 해외의 많은 SAF 생산 업체들은 안정적인 원료 수급이 어려워 SAF 생산에 차질을 빚고 있는 상황입니다.

결국 SAF가 상용화되기 위해서는 ‘원료의 안정적 공급’과 ‘생산 과정의 비용 절감’이 절실하다고 할 수 있습니다.

여러 해결 과제에도 불구하고 SAF는 친환경 흐름에 맞춰 수요가 크게 늘고 있습니다. 국내외 정유사들은 SAF 생산을 위해 노력하고 있는데요. 최근 SAF가 석유대체연료에 포함되어 국내 정유사들도 SAF를 생산할 수 있는 법적 근거가 마련되면서 SAF 관련 기술 개발에 박차를 가할 것으로 예상되고 있습니다.

 

 

국가 탄소중립·녹색성장 기본계획에 따르면 2030 국가온실가스감축목표를 달성하기 위해 SAF 활용 비중을 점진적으로 증대하겠다고 하는데요.  이미 우리나라에서도 SAF 도입을 위한 연구에 박차를 가하고 있습니다. 한화토탈에너지스도 지난 해 한국석유관리원, 인천국제공항공사, 한국공항공사, 대한석유협회, 한국항공협회와 함께 ‘SAF 실증연구 수행을 위한 MOU’를 체결하고 상용화 기반 마련 연구에 동참해오고 있죠. 많은 분야의 노력이 합쳐져 항공 분야의 탄소중립을 이룰 것을 기대하며 마치겠습니다.

 

 

 

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