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YELLOW REVOLUTION

유채를 활용한 바이오 디젤 활성화 및 자원 순환형 사회를 위한 시민운동. YELLOW REVOLUTION. 최 충 식. ( 사 ) 대전시민환경연구소. 21 세기 , 에너지와 지구 온난화 위기 !. 1) 석유는 30 년 후 정도면 고갈이 시작된다 ! 2) 석유 만 문제가 아니다 ! 지난 50 년 동안 원유 생산량 5.62 배 증가 원자력발전의 발전량 421 배 증가 3) 심각한 CO 2 문제

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Presentation Transcript

  1. 유채를 활용한 바이오 디젤 활성화 및 자원 순환형 사회를 위한 시민운동 YELLOW REVOLUTION 최 충 식 (사)대전시민환경연구소

  2. 21세기, 에너지와 지구 온난화 위기! 1) 석유는 30년 후 정도면 고갈이 시작된다! 2) 석유 만 문제가 아니다! 지난 50년 동안 원유 생산량 5.62배 증가 원자력발전의 발전량 421배 증가 3) 심각한 CO2문제 ▶ 대기중 CO2농도가 지난 50년대 316.8ppm 에서 357.0ppm으로 1.13배 증가 ▶ 인공 CO2발생량은 16억2,000만톤에서 59억400만톤으로 3.64배 증가 ▶ 세계의 기온은 14.86℃에서 15.20℃로 1.02배 늘어남 ▲ 공업성장의 동력 석유

  3. 그 해결점은? 1) 한정된 석유에 대해 미련을 버리고 새로운 대안 모색 2) 에너지원의 다양화 필요 3) 신재생에너지 개발의 필요성 ▶ 풍력, 조력, 태양열에너지, 바이오에너지 4) 유채는 바로 그 대안이다! ▶ 탈 석유화의 대안 ▶ 겨울철 작물로서 국토의 이용효율제고 ▶ 농업관련 Bio산업의 육성계기 ▶ 평화협력과 지구환경보전

  4. Transfer energy-대체에너지 ♣ 대체 에너지란? 석유를 대체하는 에너지원으로 신,재생에너지원을 통칭함. • ♣ 대체에너지 종류? • 태양에너지 • -바이오매스 • -풍력 • -소수력 • -연료전지 • -석탄의 액화,가스화 • -해양에너지 • -폐기물에너지 • -기타(지열+수소+석탄을 혼합한 유동성 연료) 표. EU의 재생 가능한 에너지 이용목표(단위:兆 와트시) 출처: 유럽 바이오 매스 협회

  5. Transfer energy-대체에너지 ♣ 대체에너지의 장,단점 ●장점- 무공해, 무한량, 무가격 태양열 ●단점- 밀도가 낮고 비경제적/에너지량과 질의관계가 비례하지못함 ●장점- 설비시설설치 용이함/ 유지비용 저렴/설비수명 20년이상 태양광 ●단점- 넓은 설비공간 필요/설치비용 고비용/에너지 밀도 낮음 ●장점- 지구온난화 억제기여/잠재적 에너지 가치 높음 바이오매스 ●단점- 산림고갈우려/생물학적 공정이 복잡 ●장점- 무한정 청정에너지/ 설치비용 저렴/ 풍력단지를 활용하여 농사,목축등 토지 이용 효율성 높임 풍 력 ●단점- 바람을 통한 에너지활용이 유동적(바람의 빈도,세기가 불안정) ●장점- 깨끗함/무한한 양/에너지 공급량 일정 조 력 ●단점- 수몰지역발생/해안생태계 영향/대규모 시설규모 필요 ●장점- 발전비용 저렴/깨끗함 지 열 ●단점- 우리나라에 적격지 없음

  6. Transfer energy-대체에너지 3대 바이오 에너지 Bio-diesel 목질계 Bio-mass Bio-ethanhol

  7. 바이오 디젤(Bio-diesel)

  8. + Alcohol Biodiesel + Glycerine 바이오디젤 Catalysts Vegetable Oil or Animal fats ◈ 바이오디젤 정의? • 식물성 기름, 동물성 지방, 폐식용유 등 재생가능한 자원을 촉매 존재 하에 알코올과 반응시켜 생성하는 에스테르화 기름을 말하며, 경유와 물성이 유사하므로 경유에 대체 또는 혼합하여 사용가능 • 경유와 바이오디젤의 혼합비에 따라 BD5, BD20, BD30, BD100 등으로 명명

  9. 에너지소비현황 운송수단 ( 1.4 x 107대) -Gasoline : 3.0 x 107 ton/year -Diesel (5.0 x106대) : 2.8 x 107 ton/year 원유 전량 수입 대기오염물질 배출 디젤자동차는 대기오염물질의 주요 배출원(50%이상) 바이오디젤 필요성 LNG 버스사업 난황 지역주민의 가스충전소 설립 반대로 경유를 대체할 LNG 버스 확충 사업 난황 지구온난화 우리나라는 2013년부터 교토협약의 의무대상국 ◈ 바이오디젤의 필요성

  10. 전 략 현 안 친환경적인 재생가능한 대체에너지 : Biodiesel • 한국은 세계 10대 에너지 소비국, 6번째 석유 소비국, 원유 전량 수입 의존 • 원유 가격 2년새 30불에서 70불로 급상승 Energy 1.잠재 고객 • 농산물 경쟁력 약화에 따른 후경지의 증가 : 2.9%(47.8천 ha) • UR와 FTA에 따른 농촌의 새로운 수입원과 지원방법의 필요 Agriculture • 2005년 기후변화협약과 교토의정서의 발효 • 세계 9대 CO2소비국 (451,000 thousand ton/year), 2002 Global Warming • 디젤차의 대기오염 배출량의 비율 최대, 앞으로 증가 추세 • 서울을 비롯한 대도시 대기오염에 의한 건강 우려 Air Pollution • 에너지와 자원의 지속가능한 순환형 사회 구축의 필요 ResourcesRecycling Society ◈ 바이오디젤의 필요성

  11. 국내 연료 가격과 세금 ◈ 바이오디젤-재생 가능한 대체에너지 • 2004년 경유 가격은 휘발유의 70% 수준 • 경유 가격은 2006년까지 휘발유의 85%까지 상승 • 국내 연료에 대한 세금은 매우 높음 - 휘발유 : 소매가의 71%는 세금 - 경유 : 소매가의 50%는 세금 * : $ 30/bbl 원유가격 기준

  12. 바이오디젤의 연료로서의 특성 비교 ◈ 바이오디젤-재생 가능한 대체에너지 • 장 점 • 국내 자급이 가능하고, 식물성유지를 재활용하여 석유수입을 줄일 수 있는 대체에너지 • 세탄가가 경유보다 높아 압축착화엔진에 그대로 적용이 가능하며, 경유와 20% 혼합 사용하는 경우에는 기존 엔진이나 연료 인프라를 그대로 적용 가능 • 함산소연료( 산소 10% 이상)이므로 배출가스 저감 효과 • 윤활성이 뛰어나 엔진 성능 향상, 엔진 수명 연장(1%첨가에 약 30%의 윤활성 향상)

  13. 바이오디젤의 연료로서의 특성 비교 ◈ 바이오디젤-재생 가능한 대체에너지 • 단 점 • 높은 생산비–원유가격이 배럴당 $40~$50가 되어야 정부보조 없이 생산 가능 • 경유보다 점성이 높아서 연료분사 인제터의 막힘이나 실린더내 카본 퇴적의 증가 • 한냉시의 유동성 저하에 따른 냉시동성의 악화 등을 유발 • 대책방안 • 순수 바이오디젤 보다는 BD20정도의 혼합연료를 사용하여 엔진의 개조없이 사용

  14. 바이오 디젤(Bio-diesel) 효과

  15. 지구온난화 ◈온실가스 저감으로 지구온난화방지에 기여 • 온실가스에 의한 온실효과(Greenhouse Effect)의 결과 • 온실가스 : 이산화탄소, 메탄, N2O, CFC, 오존 등 • 기온상승, 해수면의 상승 등의 범지구적 문제 야기

  16. ◈온실가스 저감으로 지구온난화방지에 기여 • 이산화탄소 - 호흡, 화석연료 연소의 자연적 산물 - 오염물질이 아닌 광합성의 필수 반응물 but, -화석연료 등의 사용 증대로 이산화탄소 증가 지구온난화 야기로 오염물질 분류 교토의정서 발효(온실가스 배출 감축) 대체에너지 개발 필요 • 이산화탄소 - 호흡, 화석연료 연소의 자연적 산물 - 오염물질이 아닌 광합성의 필수 반응물 but, -화석연료 등의 사용 증대로 이산화탄소 증가 지구온난화 야기로 오염물질 분류 교토의정서 발효(온실가스 배출 감축) 대체에너지 개발 필요

  17. CO2배출량 저감 효과 ◈대기오염 저감 효과 • 공정의 전 주기(Life cycle)에서 볼 때, • 연료사용에 의해 배출된 CO2는 • 바이오매스의 생산과정(식물의광합성)에서 • 회수되므로 CO2의 순 배출량이 적음 • 기후 변화 협약 대응의 방편으로 바이오디젤 1톤 사용시에 CO2 2.2톤을 감면 받으므로써 국가경쟁력에 이바지 • Life Cycle CO2: 경유의 1/4 수준 • CO2배출권 : ＄60/톤

  18. 배출가스·연비 분석 결과 ◈대기오염 저감효과 * 시험차량 3대 평균(미강유) THC : total hydrocarbon / PM : particulate matter / F.E. : fuel efficiency / Max. Opacity : smoke

  19. 환경적 이점 ◈대기오염 저감효과 • 바이오디젤은 분자내 11%의 산소를 가지고 있어 연소시 완전연소를 도와주기  때문에 혼합 사용시 경유의 배기가스 저감효과가 크다. • BD20을 사용한 경우, • 경유 사용 차량에 비해 • CO17%, HC 15%, PM 18%, • 매연 14%가 저감되는 것으로 보고 BD20의 배출가스 저감효과(국립환경연구원)

  20. 배출가스의 유해물질 저감효과 ◈대기오염 저감효과 BD20 에 의한 저감 효과 (미국 NREL) BD100 에 의한 저감 효과 (미국 NREL) • SOx : 황화합물 • OFP : 오존발생잠재도 • PAH : 발암성 방향족 화합물 • nPAH : 질화 발암성 방향족 화합물

  21. 환경적 이점 ◈대기오염 저감효과 • BD100 은 발암 위험을 94% 저감하며, BD20은 27% 저감 • 황성분이 바이오디젤에 함유되어 있지 않아 황산화물 배출가능성이 없으며, BD20을 사용함으로써 산성비 원인물질 배출 감소 • 벤젠 등을 배출하지 않아서 독성이 적고, 생분해도가 높아서(3주 이내에 90% 분해) 유출시 환경오염이 적다 • 바이오디젤 연료 1단위를 생산하는 데 화석에너지 0.31단위가 소요되나, 경유 1단위 를 생산하기 위해서는 사회적으로 화석에너지 1.21 단위를 필요(US DOA/DOE)

  22. Biodiesel 원료확보 ◈농촌경제에 기여 • 국내의 바이오디젤 원료 (soybean)는 미국에서 전량 수입에 의존 • 원료확보 방안을 위해 다양한 방법으로 접근 모색 • 농촌의 유휴지 활용한 채종 생산 • 폐식용유 활용 • 새로운 원료 개발 연구

  23. 바이오디젤 연료 장점 경유와 비교 특 징 세탄가 비슷, 인화점 높음, 생분해성 안정성, 유출시 위험 저하 산소 포함, 방향족 HC 미포함 매연의 배출량 저감 황분 미함유 SOx 미배출, 배기 산화촉매나 DPF의 적용 유리 CO2배출 저감 기후변화협약에 대응 ◈바이오 디젤 장단점 요약

  24. 바이오디젤 단점 및 방안 단 점 방 안 원료확보 문제로 생산비가 높음 다양한 원료 개발 정부지원(면세) BD20정도의 혼합유 사용 (인프라 활용) 점성이 높아 연료분사 인젝터의 막힘,실린더 카본 퇴적 한냉시 유동성 저하로 냉시동성의 악화 ◈바이오 디젤 장단점 요약

  25. 바이오 디젤 원료로 왜 유채인가? YELLOW REVOLUTION

  26. 유채의 장점 1) 유채는 겨울철 작물이다! 우리나라 농토의 재활용율을 높여줄 수 있다. 2) 유채는 단위면적당 채유율이 가장 높다! 3) 유채는 연료이외에도 식용 및 생활․공업용품의 원자재! 4) 유채는 우리나라를「녹색의 나라」로 만들어 줄 것이다! 5) 교토 의정서 의무사항 충족에 대한 대안이다.

  27. 유채 작물의 이용 • 식 용 : 튀김용, 샐러드용, 마가린 외 • 공업용 : 화장품 원료, 대체에너지, 윤활유, 활제, 잉크, 나일론 • 식 용 : 봄 채소, 쌈추, 김치 • 사료 : 청예 사료, 사일로 사료 경엽 기름 • 가축사료, 양식어류 사료, 유기질 비료 • 건강 보조 식품용 단백질 • 관상용 관광자원, 밀원 박 꽃 씨앗 줄기 • 가축사료, 새모이 • 가축사료 및 유기질 비료 유채 “유채유는 세계 3대 식물성 유지” (1위 : 콩, 2위: 팜 오일)

  28. 각종 식용유의 성분 조성

  29. 국내외 유채생산 동향 1. 국내 제주도를 중심으로 관광 목적으로 유채를 재배하고 있으며 생산량이 1톤/ha 으로 낮은 수준임 - 생산량(‘04년도 977톤) 전량을 수매(828원/kg)하여 민간에 매도 2. 세계 1) 2003년 말 현재 세계 유채생산은 약 32백만톤으로 주요 유지작물 생산량(329.7백만톤)의 9.9% 차지 2) 유채유 생산은 약 1천2백만톤으로 전체 식용유 생산량(94.9백만톤)의 12.7% 차지 3) 유채박 생산은 약1천9백만톤으로 전체 식용유박 생산량(18.7백만톤)의 10.1% 차지

  30. 유채종실의 재배면적 및 생산량

  31. 주요 식물성 식용유 생산량

  32. 연 100만톤 기름생산을 위해서는 어느 정도의 면적에 재배하여야 하나? • 유채재배 가능면적의 계산 • 유채 3톤/ha 가정 • 유채유 3톤/ha x 0.4 = 1.2 톤/ha • 100만톤 ÷ 1.2톤 유채유/ha = 830천ha • ※ 전국 논 면적 : 1,115천 ha (2004) • 전국 농경지 면적: 1,835천 ha (2004)

  33. 농가 소득을 보전하여 줄 수 있는가? • 3톤/ha × 300천원/톤(국제가격 및 업계) = 900천원/ha • 보리 1ha당 4톤, 900원/kg • 조수익 : 3,600 천원/ha • 환경분담금: 보리 수준 정도는 보상되어야 한다. • 3,600천원 - 900천원 = 2,700천원/ha • 현재 농림부 지원 1,700 천원/ha • 소요 예산 2,700천원 x 830천 ha = 2,241,000백만원(재원:농림부,환경부,건교부,산자부등 관련 부처 공동협조필요)

  34. 지금 우리나라는?

  35. 보급 동향 2005년 4월‘석유 및 대체연료 사업법’ 시행 - 바이오디젤 등 대체연료의 제조, 유통에 대한 법적 기반 구축 2003 • 9월 바이오디젤의 국내 품질 규격 연구 실시 • 2월 환경부, 바이오디젤과 바이오디젤 혼합유에 대한 배출실험 수행 • 5월 환경부, 바이오디젤을 대체에너지로 산업자원부에 면세 요청 • 5월 산업자원부, 서울, 경기도, 전북지역에 73개의 BD20 주유소를 • 지정 시범보급사업 추진 • 12월 신한에너지, 연산 10만톤 규모의 바이오디젤 공장 준공 2002 • 1월 국립환경연구원, 자동차용 첨가제로 인증 • 5월 신한에너지, 바이오디젤 특허출원 • 8월 산업자원부, 세계일류상품에 선정 • 12월 신양현미유, 바이오디젤을 전라북도 관용차량에 보급 2001 ◈ 국내최근 동향 2004 • 5월 산업자원부, 2005년 5월까지 시범보급사업 확대 • 10월 바이오디젤 국내 품질 규격 마련

  36. 산업자원부 신재생에너지 현황 • 총 1차에너지 소비의 2.3% 수준 불과(’04) • - 폐기물과 수력이 대부분 차지(95.8%) • 3대 바이오 에너지 중점 추진 • - Biodiesel, Bioethanhol, 목질계 Biomass • ’04년 신재생에너지법 전면 개정 • - 본격적인 개발, 보급 사업 추진 • - ’05년도 투자예산 대폭 확대 ( 2천억원) • 원료확보 방안 • - 폐식용유 수거체제 확립(환경부협조) • - 쌀겨 활용증대 • - 연료용 유채재배를 위한 우선 과제(농림부 협조) • 혼합·유통 체계 확립 • - BD 5, BD20 주유소의 일반판매 및 fleet 차량의 공급 ◈바이오디젤 개발·보급 추진전략 • 품질관리 • - BD100 생산설비 및 제품 인증 제도 • - BD 혼합제품에 대한 품질 관리 • - 석유사업법 시행령 개정

  37. 농 림 부 추진 배경 및 경과 • 유채 • - 2모작 가능 • (동계작물로 겨울철 유휴지에 재배) • - 단위면적당 기름량 최대인 작물 • 바이오디젤 원료로 유채를 생산·공급하여 에너지 문제 해결 및 농가소득 향상에 기여 • - 독일, 프랑스 등의 유럽국가 사례 • 바이오디젤 및 유채 관련 전문가 회의를 개최하여 관련 현황 및 기술 개발 방향에 대한 의견을 종합(’05. 2) • 공업용 유채 확대 가능성 - 바이오디젤 및 공업용 원료로 유채소비 증가 예상 • (유가상승, 교토의정서 발효, 정밀유기화학 활용) • - 바이오디젤 생산·공급 체계 구축(신한에너지 등) • 유채 재배현황 및 기술적 문제점 • 제주도 관광목적으로 생산량 0.9 톤/ha 로 낮은 수준 • 생산량(’04년 977톤) 전량 수매(828원/kg) 민간에 매도 • 유채의 품종 및 재배기술은 세계적 수준, 경제성 미흡 • (청풍유채 EU의 평균수확량보다 높음(398kg/10a)) ◈바이오디젤 개발·보급 추진전략

  38. 사진으로 보는 일본의 유채꽃 축제와 학회

  39. ◈일본 유채꽃 프로젝트 네트워크

  40. 환경부 대기오염 저감 온실가스 저감 자원순환형 사회 산업자원부 화석연료 저감 지속가능한 에너지 신재생에너지 테스크포스팀 구성 매뉴얼 정리 및 실행 농림부 농가 소득증대 유휴농지 활용 농민의 삶의 질 향상 시민사회와 전문가 그룹 자원순환형 공동체 사회 시민의식 개선 대체연료 개발, 종자개발 교량적 역할 바이오 디젤 활성화를 위한 전략

  41. 자원 순환형 공동체 사회 유채꽃음식 꿀 농사시 다방면 이용 CO2순환 수확 목질에너지이용 착유 농작업 이용 유기질비료 유채꽃밭 농기계 퇴비화 가축똥 연료이용 어선 깻묵 사료 바이오가스장치 사료화 식용유이용 유채꽃요리 자동차 폐식용유회수시스템 -학교회수, 급유소회수 유통 연료이용 재처리 회수 유채기름 BDF 연료 정제장치 판매 학교급식 BDF 사용 소비자 우리가 바라는 사회 • 현대사회는 쓰레기 문제와 지구온난화 문제 등의 일반통행형 대량 소비사회 • 지역의 논과 산이 만들어 내는 유채씨 자원을 그 지역에서 순환시킴으로써 농업, 마을, 삶 및 지역을 재생하는 자원순환형의 지속가능한 발전형 사회 구축

  42. 영원한 새만금… 감사합니다

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