[Remake] 항공도 저탄소, 하늘에 지속가능항공유(SAF)의 바람이 분다

 

[Remake] 항공도 저탄소, 하늘에 지속가능항공유(SAF)의 바람이 분다

대학생신재생에너지기자단 25기 김승현

 

24기 박선혜 님의 “항공 산업의 유망한 연료, SAF” 기사의 Remake 버전입니다.
기사 작성에 도움을 주시고 배려해 주신 박선혜 님에게 감사드립니다.
 

[국내 지속 가능 항공유의 동참 바람]

국내에서 지속 가능한 항공유(SAF)를 이용한 국제선 여객기가 운항을 시작했다. 이로써 한국은 세계에서 20번째로 국제항공 탄소 중립 레이스에 참여하게 되었다. 2022년까지만 해도 지속 가능 항공연료 생산량은 생산시설 및 공급망 부족 등을 이유로 전 세계 항공유의 0.1% 수준에 불과했다. 하지만 2024년 9월 기준 국내 6개의 항공사가 SAF의 도입을 시작하며 하늘에 SAF의 바람이 불기 시작했다. 2050 탄소중립을 이루기 위한 전략인 바이오 항공유 SAF의 로드맵에 대해 알아보자.

[자료 1. 바이오 항공유와 항공기]

출처: 산업일보

 

[지속 가능 항공연료, SAF의 주목]

SAF는 'Sustainable Aviation Fuel'의 약자로 석유나 석탄 등 기존 화석연료가 아닌 폐식용유와 동물성 지방, 폐기물, 에탄올 같은 친환경 원료로 만들어진 차세대 항공유다. SAF 사용을 통한 이산화탄소 저감 효과는 최대 80%이며 바이오매스에 흡수된 이산화탄소를 재활용, 대기 중 이산화탄소를 직접 포집하는 방식으로 이산화탄소를 저감한다.

[자료 2. 항공에서의 탄소 순환 모식도]

출처: GS칼텍스 미디어허브

우리나라에서 국토교통부와 산업통상자원부가 SAF 활성화를 위한 중장기 비전과 지원방안을 발표했다. 최근 들어 한국이 SAF의 도입을 활성화하기 시작한 이유는 무엇일까? 생산 시설과 공급망 발전의 영향도 있지만 미국의 SAF 보조금 정책을 가장 큰 이유를 꼽을 수 있다. 미국 정부가 최근 '친환경 원료로 만든 항공유'에 보조금을 지급하기로 하며 한국 정유업계에 비상이 걸린 것이다. 미국이 수입하는 항공유의 절반가량이 한국산이기 때문에 미국에서의 SAF 사용량이 많아지면 우리나라의 정유업계는 수출량 감소로 막대한 손해를 입게 된다.
  또한 항공 정책 대표기관 연합인 ICAO(국제민간항공기구) 와 항공업계는 국제항공 탄소 상쇄·감축제도(CORSIA)의 이행을 결의하여, 2021년부터 국제선의 CO2 배출량을 2019년 수준으로 동결하는 것을 목표로 정한 것도 배경이 되었다. 전 세계 항공업계는 이러한 CORSIA 이행을 위해 탄소 감축 수단을 적극적으로 찾게 되었으며 이는 세계가 SAF 도입에 큰 관심을 두게 했다.
 

[항공에서 탄소중립은 어떻게 이루어지는가]

지상에서의 탈탄소화는 전기차 시장의 확대로 빠르게 성장하고 있다. 자연스럽게 다음 타자는 항공 부문이 됐으며 항공에서의 탈탄소화도 2050년 탄소중립 목표를 기반으로 높은 관심을 받고 있다. OWID(Our World in Data) 에서 구분한 수송부문 이산화탄소 배출량 중 항공산업의 비중은 12%로 도로 운송을 제외하면 가장 높다. 또한 최근 항공산업의 급속한 성장에 따라 탄소 배출량도 빠르게 상승 중이다.

[자료 3. 수송 부문 CO2 배출량의 세부 부문별 비중]

출처: Our World in Data

[유일무이한 기술]

항공 부문을 탈탄소화하는 가장 직접적이고 효과적인 수단은 항공기의 연료와 추진 기술을 전환하는 것인데, 배터리, 수소연료전지, SAF가 신기술로 전망된다. 항공유와 비교할 때 배터리로 연료를 전환하면 기후 영향이 상당히 제거되지만, 현재 기술로는 에너지밀도 문제로 비행거리가 상당히 제한되며 관련 시스템 여건이 부족한 상태이다.
따라서 항공업계 탄소 감축의 가장 효과적인 방법으로 SAF 사용이 꼽힌다. 2050년까지 항공 분야 탄소중립에 기여할 주요 기술 중 SAF의 탄소 감축 기여도는 65%로 가장 높으며, 현재 100여 개 이상의 글로벌 공항에서 SAF를 공급하고 있다. 이러한 주목을 받는 이유는 SAF 이외에 항공에서 탈탄소화를 이룰 방법이 사실상 마땅히 없기 때문이다. 항공유의 최대 이륙중량의 평균 40% 이상을 차지하는 것이 항공유이기 때문에, 친환경 항공유를 사용하는 것이 항공 탄소중립의 거의 유일한 해결책이 된다. SAF는 일반 항공유에 비해 탄소 배출량을 최대 80%가량 줄일 수 있으며 항공기 엔진 같은 기존 시설에 추가적인 기술 적용이나 변경 없이 동일한 성능으로 사용할 수 있기 때문에 국내 항공업계도 탄소 배출을 줄일 수 있는 실질적인 수단으로 SAF를 주목하고 있으며 항공 분야의 유일무이한 넷제로 방안이라고 말할 수 있다. 

[가격 상승은 불가피?]

앞서 언급했듯이 SAF를 사용하면 화석연료 기존 연료 대비 최대 80~90%까지 탄소 배출을 줄일 수 있는 것으로 전해지지만, 비용은 기존 항공유보다 2~5배나 더 사용된다. SAF의 가장 큰 장점이 친환경이지만 항상 ‘가격’이라는 꼬리표가 따라붙는다. 실제로, SAF는 높은 생산비용과 원료공급 한계로 확대가 제한되고 있으며 SAF 시장 가격은 향후 몇 년 동안 화석연료보다 높을 것으로 예상된다. 하지만 긍정적인 것은 계속해서 이 꼬리표가 붙을 것으로 보이진 않는다는 것이다. 시간이 지남에 따라 기술의 성숙화로 가격이 크게 하락할 것으로 예상된다. SAF 의무 혼합비율이 정해지고, 항공사 부담 비용 및 정유 생산시설 확대를 보전하는 지원책이 나오면 2050년에 가까워질수록 SAF 시장이 생산 원가 측면에서 가장 경쟁력이 있을 것이란 관측도 나온다. SAF의 향후 생산량은 급격히 늘어날 것으로 예상되기 때문에 공정 효율성, 규모의 경제, 신기술 개발 등의 영향으로 가격이 지속 하락할 것으로 기대해 볼 수 있다.

[자료 4. 2020부터 2050년까지 SAF 생산비용 비교]

출처: GS칼텍스 미디어허브

 
[SAF의 보급 노력과 전망]

국토부와 산업부가 30일 공동 발표한 '지속 가능 항공 확산 전략'의 'SAF 혼합 의무화 제도’에 따르면, 2027년부터 국내 출발 국제선 모든 항공편에 1% 내외의 SAF 혼합 급유를 의무화하는 방안을 추진할 계획이다. 이를 통해 시장 활성화를 북돋고 국내 승용차 5만 3,000여 대가 1년간 배출하는 탄소 배출량 규모가 줄어들 것이란 예상이다.  
국내뿐만 아니라 EU에서도 항공연료를 공급하는 업체와 항공사에 규정된 SAF 의무 혼합비율을 준수하도록 규정하고 있다. EU 탈탄소 정책은 규정 불이행에 대한 벌금을 부과하는 이행 강제성이 있다. SAF 규정을 위반할 경우 의무량 1톤당 제트유 가격의 2배에 해당하는 벌금을 부과하며, SAF를 사용하는 항공기는 탄소배출권(ETS)이 주어진다. 단기적으로는 의무화된 지역과 비율이 상대적으로 낮아 벌금 부담이 유리할 수 있지만, 장기적으로는 SAF 가격 하락과 탄소배출권 인센티브 효과로 불이행 부담이 커지면서 제트유를 대체하려는 움직임이 빨라질 것으로 보인다.

[자료 5. EU의 SAF 의무 혼합비율]

출처: DBpia  

이렇듯 항공업계의 탄소 배출에 대한 각국의 규제가 강화됨에 따라 SAF 시장은 크게 성장할 것으로 전망된다. 시장조사업체 모르도르 인텔리전스에 따르면 SAF 시장 규모는 2023년 44억 6,720만 달러에서 2027년 215억 6,520만 달러로 증가할 전망이다.

[자료 6. 세계 SAF 시장 규모 전망 ]

출처: 동아일보

 
[SAF의 방향 - 올바르게 빠르게]

전 세계가 2050 탄소중립을 최종 목표로 삼고 있는 가운데 항공 부문 탄소 감축과 항공유의 재생에너지 전환의 성과를 보일 수 있는 핵심 수단인 SAF 사용은 올바른 선택으로 보인다. SAF의 사용은 2021년 1억 리터, 2023년 6억 리터로 연간 생산량도 꾸준한 증가 추세이며, 2024년 예상 생산량은 18억 7,500만 리터로 전해 대비 3배 증가가 예상된다. 이렇듯 SAF의 전망은 높은 것으로 해석된다. 하지만 이러한 급증에도 SAF는 2024년 전체 항공연료 수요의 0.53%에 불과하다. SAF의 방향성은 올바르게 이루어지고 있지만 문제는 속도이다. 해외 교류와 여행이 활발해지는 반면 항공산업의 탈탄소화 진행 속도는 느리다. 이제 시작점에 있는 만큼 장기 계획과 지원이 필요해 보이며 먼저 SAF를 시작한 해외 주요 시장의 사업 추진 방향과 기술 개발 동향을 주시할 필요가 있어 보인다.

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바이항공유에 대한 대학생신재생에너지기자단 기사 더 알아보기

1. "비행기가 하늘에 남긴 탄소 발자국, 이제는 녹색 비행으로 줄여야", 18기 한동근, https://renewableenergyfollowers.org/3178

비행기가 하늘에 남긴 탄소 발자국, 이제는 녹색 비행으로 줄여야

 

2. "항공 산업의 유망한 연료, SAF", 24기 박선혜, https://renewableenergyfollowers.org/4334

항공 산업의 유망한 연료, SAF

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참고문헌

[국내 지속가능항공유의 동참 바람]

1) 성은숙, “[SAF의 현주소 #1] '탈탄소' 비행의 미래, 지속가능 항공연료(SAF)”, 뉴스펭귄, 2022.10.08, https://www.newspenguin.com/news/articleView.html?idxno=12515

2) 최란, “국내 6개 항공사, 국제선 '친환경 항공유' 급유 동참키로”, 아이뉴스24, 2024.09.03, https://www.inews24.com/view/1759136

[국내 지속가능항공유의 동참 바람]

1) 강민경, 비즈니스워치, “'바이오 항공유 전략 드디어 나왔다'…제대로 판 깔린 'SAF 로드맵'”, 2024.08.30, https://news.bizwatch.co.kr/article/industry/2024/08/29/0015

2) 강민경, 비즈니스워치, “[정유사 새 먹거리 SAF]①차세대 항공유 '우뚝'…넘치는 신사업 매력”, 2023.12.25, https://news.bizwatch.co.kr/article/industry/2023/12/19/0029

3) 오현영, “탄소중립을 위한 新석유대체연료의 개발·보급 현황과 정책 시사점: 지속가능한 항공연료(SAF)를 중심으로”, 에너지경제연구원, 1 - 92 (92page),2021.11

4) GS칼텍스, GS칼텍스뉴스레터, “[한국석유공사] 하늘길도 탈탄소, 지속 가능 항공유(SAF)로 친환경 이륙!”,2024.08.27, https://gscaltexmediahub.com/energy/report-saf/, (2024,09,08)

[항공에서 탄소중립은 어떻게 이루어지나?]

1) 강민경, 비즈니스워치, “[정유사 새 먹거리 SAF]①차세대 항공유 '우뚝'…넘치는 신사업 매력”, 2023.12.25, https://news.bizwatch.co.kr/article/industry/2023/12/19/0029

2) 박지혁, 뉴시스, “대한항공, 국내 최초 국산 SAF 상용 운항[친환경항공유 시대①]”, 2024.09.01,
https://www.newsis.com/view/NISX20240830_0002869766

3) 오현영, “탄소중립을 위한 新석유대체연료의 개발·보급 현황과 정책 시사점: 지속가능한 항공연료(SAF)를 중심으로”, 에너지경제연구원,1 - 92 (92page),2021.11

4) Hannah Ritchie, Our world in Data, “Cars, planes, trains: where do CO₂ emissions from transport come from?” Published online at OurWorldinData.org. Retrieved from?”, October 6, 2020, 'https://ourworldindata.org/co2-emissions-from-transport’

[SAF의 보급 노력과 전망]

1) 변종국, 동아일보,“SAF 두고 경쟁 불붙은 정유업계”, 2024,04,05, https://www.donga.com/news/article/all/20240404/124326725/1

2) 오현영, “탄소중립을 위한 新석유대체연료의 개발·보급 현황과 정책 시사점: 지속가능한 항공연료(SAF)를 중심으로”, 에너지경제연구원, 1 - 92 (92page), 2021.11

[SAF의 방향 - 올바르게 빠르게]

1) 변종국, 동아일보,“SAF 두고 경쟁 불붙은 정유업계”, 2024.04.05, https://www.donga.com/news/article/all/20240404/124326725/1

2) GS칼텍스, GS칼텍스뉴스레터, “[한국석유공사] 하늘길도 탈탄소, 지속 가능 항공유(SAF)로 친환경 이륙!”, 2024.08.27, https://gscaltexmediahub.com/energy/report-saf/, (2024,09,08)