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‘Biomass’는 식물, 동물, 미생물 등 모든 생명체의 질량을 의미하는 말로, 자연의 에너지 저장소를 의미합니다. 이번 글에서는 바이오매스란 무엇이며 이것이 지구 에너지 문제 해결에 어떻게 도움을 줄 수 있는지 알아보겠습니다. 

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Q. 바이오매스(Biomass)란?

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A. 바이오매스는 자연의 에너지 저장소를 의미합니다. 

‘Bio’는 생명을, ‘mass’는 질량을 의미하는데요, 이 두 단어를 이으면 ‘biomass’란 모든 생명체의 질량을 말합니다. 바이오매스는 식물, 동물, 미생물 등 모든 생명체의 질량을 의미합니다. 이는 자연의 에너지 저장소로서 활용될 수 있습니다. 

바이오매스는 재생 가능한 에너지 소스로서 환경에 덜 해롭다는 큰 장점을 가지고 있습니다. 

동물의 배설물로 이동하는 버스가 있다는 거 아시나요? 스웨덴의 Linköping(린셰핑)이라는 도시에는 동물의 배설물로 만든 바이오가스를 연료로 사용하는 버스를 운행하고 있습니다. 

네, 맞습니다. 소나 돼지의 배설물에서 나오는 가스를 재활용하여 버스가 움직이는 거죠. 믿기 어렵지만 이렇게 해서 매년 수많은 기름과 환경을 절약하고 있습니다. 이처럼 바이오매스는 지속 가능한 에너지 원천이면서, 환경에 덜 해롭다는 큰 장점이 있어 기후변화 완화에 크게 기여할 것으로 주목받고 있습니다. 

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왜 바이오매스가 중요한가?

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1. 재생 가능한 에너지 소스입니다. 

바이오매스는 태양, 바람과 같은 재생 가능한 에너지 원천입니다. 적절히 관리하면 무한히 사용할 수 있는데요, 농업, 산업, 생활에서 발생하는 유기물을 에너지로 재활용할 수 있어, 자원의 효율적인 활용이 가능합니다.

2. 기후변화를 완화할 수 있습니다.  

화석 연료 대신 바이오매스를 사용하면 이산화탄소 배출을 줄일 수 있습니다. 바이오매스 재료(나무, 식물 등)는 성장 과정에서 이산화탄소를 흡수하기 때문에, 이를 연료로 사용할 경우 이산화탄소 순배출이 더 낮아질 수 있습니다.

바이오매스에 대한 연구는 스웨덴과 같은 북유럽 국가에서 많이 연구되고 있는데요, 바이오매스의 탄소중립성, 신재생성, 이산화탄소 순환 능력에 기반하면 이를 화석 연료 대신 사용할 경우, 이산화탄소 배출을 최대 86%까지 줄일 수 있다고 합니다. 

3. 고용을 창출합니다. 

바이오매스 산업은 농업, 제조, 연구 및 개발 등 다양한 분야에서 일자리를 창출할 수 있습니다. 미국의 경우, 바이오매스 산업은 수만 개의 일자리를 제공하고 있습니다. 미국에서 바이오매스 산업은 2016년에만 약 68,000명의 직업을 창출했다고 합니다.  

출처 : Evolution of global renewable energy employment by technology, 2012-2021/ IRENA

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바이오매스의 종류는?

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바이오매스에는 어떤 것들이 있을까요? 바이오매스는 나무, 곡물, 동물 배설물, 해조류 등 여러 형태인데요, 각각 다른 잠재력과 특성을 가지고 있습니다. 

1. 나무와 나무류 폐기물

· 전 세계 바이오매스 에너지 생산에서 나무류 바이오매스의 비중은 약 44%입니다.

· 미국에서는 연간 약 2억 톤 이상의 나무류 바이오매스가 생산됩니다.

2. 곡물

· 주요 에너지 작물로는 옥수수, 사탕수수, 밀 등이 있습니다. 주로 바이오에탄올, 바이오디젤, 바이오가스 등을 생산하는 데 사용됩니다. 

3. 동물 배설물

· 소와 돼지, 양의 배설물은 메탄가스 생산에 매우 효과적입니다. 반면 닭, 오리, 거위 등 가금류의 배설물은 높은 질소를 함유하고 있어 바이오가스뿐 아니라 비료로 사용됩니다. 

4. 해조류

· 다시마, 클로렐라, 스피룰리나 등 다양한 종류의 해조류에서 오일을 추출하여 바이오디젤로 활용되고 있습니다. 

참 다양한 바이오매스가 있죠! 우리 일상 가까이에는 더 많은 바이오매스가 숨어 있습니다. 

예를 들어 커피 찌꺼기로도 에너지를 만들 수 있는데요, 버려지는 커피 찌꺼기를 모아 발전소에 보내 에너지로 변환할 수도 있습니다. 이렇게 하면 일석이조로 쓰레기 문제도 해결하고, 에너지도 생산할 수 있습니다. 

Kaffee Bueno라는 덴마크 기업은 커피 찌꺼기를 활용하여 다양한 제품과 바이오매스 에너지를 생산하고 있습니다. 

(출처: Kaffee Bueno)

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글로벌 바이오매스 이용 현황 : 미국과 유럽의 선두주자들

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세계에서 만들어지는 친환경 에너지 중에 바이오매스가 차지하는 부분은 약 10%입니다. 이게 얼마나 큰 숫자인지 알아볼까요?

· 미국 : 미국에서는 나무, 농장에서 남은 것들, 동물의 배설물 등을 모아 전기를 만들어요. 미국 에너지정보청(EIA)에 따르면, 2019년에는 이렇게 만든 전기가 약 16,654 메가와트(MW)로 미국 전체 전기의 1.4%를 차지했습니다. 

· 유럽 : 유럽에서는 바이오매스로 만든 에너지가 전체 친환경 에너지의 60%나 됩니다. 유럽의 바이오매스 및 바이오가스 발전 용량은 2019년 기준 약 130기가와트(GW)로, 특히 스웨덴, 핀란드, 덴마크 같은 북유럽 국가들이 바이오매스를 잘 활용하고 있습니다. 

(출처 : Use of biomass for energy in the EU in 2016 / JRC)

· 중국 : 중국은 아시아에서 바이오매스 에너지를 가장 많이 만들고 있어요. 2020년에는 약 17.5기가와트(GW)의 에너지를 바이오매스로 만들었다고 합니다. 

· 인도 : 인도에서는 농장에서 남은 잔여물을 모아 전기를 만들고 있는데요, 2019년에는 이렇게 만든 전기가 약 10기가와트(GW)였습니다. 

수치적으로도 바이오매스가 정말로 전 세계에서 중요한 에너지원으로 자리잡고 있다는 걸 알 수 있습니다. 

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지속가능성과 환경을 위한 바이오매스 가이드라인

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지속가능한 바이오매스, 이제 많이 만들기만 하면 되는 거 아닌가 하는 생각이 드시죠? 그런데 아닙니다. 

바이오매스가 잘못 관리되면 식품 가격 상승, 농지 점거, 생물 다양성 감소와 같은 부정적인 사회·환경적 영향을 미칠 수 있습니다.

이에 유엔식품농업기구(Food and Agriculture Organization, FAO)는 바이오매스와 관련하여 여러 가지 가이드라인과 정책 권장사항을 제시하고 있는데요, 주요 내용은 다음과 같습니다.  

1. 지속 가능한 자원 관리

바이오매스의 생산, 수송, 처리 과정에서 소비되는 에너지와 발생하는 오염물질에 대한 관리를 해야 합니다. 즉, 바이오매스 생산을 위한 대규모 농업이 토양 퇴비와 물 부족 문제를 초래하지 않도록 해야겠죠.

2. 식품 vs 연료

바이오매스의 활용이 식품 가격과 공급에 미치는 영향을 최소화하는 방안을 모색해야 합니다. 2000년대 중반 많은 국가가 바이오에너지 증가 정책을 채택했는데요. 이때 옥수수, 사탕수수, 대두 등의 식물이 대거 연료로 사용되며 식품 가격을 끌어올려 급기야 2007-2008년의 글로벌 식량 위기로 번졌던 경우가 있습니다. 

3. 생태계 보호

바이오매스를 생산하기 위한 새로운 농지 개발이나 포레스트리 활동으로 지역의 생물다양성이 훼손되지 않도록, 지속 가능한 방식으로 자원을 활용하는 기술과 메커니즘을 개발되어야 합니다. 

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바이오매스로 탄소중립 지구를!

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바이오매스가 얼마나 멋진 에너지 원천인지 알게 되셨나요? 이것은 단순한 '에너지'를 넘어 기후변화로 신음하는 지구를 구할 수 있는 초강력 무기입니다. 

상상해보세요! 커피를 마시고 남은 찌꺼기로 버스를 움직이거나, 동물의 배설물로 전기를 생산한다면 얼마나 멋진 일일까요? 이렇게 바이오매스는 우리 일상의 작은 것들을 모아 큰 에너지로 바꾸는 잠재력을 갖고 있습니다. 

지금 이 순간도 어딘가에서는 바이오매스로 놀라운 일들이 일어나고 있습니다. 그리고 누군가는 그것을 더 나아가게 할 아이디어를 생각하고 있을지도 모릅니다. 그 누군가가 바로 여러분일 수도 있습니다. 

지구를 위한 놀라운 에너지 혁명, 

여러분도 함께 그 상상의 혁명에 참여해보세요!

“평화의 범위를 미래로까지 넓혀야 합니다.

비록 우리가 만나지 못한다 해도 우리 후손들이 행복한 삶을 꾸려 나가도록 해야 합니다.”

-선학평화상 설립자 한학자 총재-

글: 최연제 국장