폐기물로 만든 에너지 바이오가스의 현재와 미래

  • 등록 2025.09.12 08:20:48
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온실가스 감축과 폐기물 처리 문제 동시 해결 묘수
초기 투자 부담 크고 수익성 불확실해 진입 꺼리기도



[산업경제뉴스 손영남 기자] 2050 탄소중립 목표를 향한 여정의 주역은 태양광과 풍력으로 대변되는 신재생에너지다. 문제는 이들만으로는 목표 달성이 원활해보이지 않는다는 점이다. 그 틈새를 비집고 나온 것이 폐기물을 에너지로 바꾸는 ‘바이오가스’다. 


정부는 태양광, 풍력의 여백을 채워줄 대상으로 바이오가스를 선정하고 이의 확대를 꾀하고 잇지만, 안타깝게도 현장은 아직 준비되지 않았다. 제도는 앞서가고 있지만, 기술과 수요, 운영 안정성은 그 속도를 따라가지 못하고 있는 형세가 바이오가스의 앞날을 어둡게 만들고 있다.


◆ 폐기물 처리, 지역경제 활성화 등 장점 다분

음식물 쓰레기, 가축 분뇨, 하수 슬러지 등 유기성 폐기물이 산소 없는 환경에서 미생물에 의해 분해되며 발생하는 바이오가스는 메탄을 주성분으로 하며, 전기·열·수송용 연료 등 다양한 형태로 활용 가능한 팔방미인이다. 


특히 날씨에 영향을 받지 않고 연중 안정적으로 생산할 수 있다는 점에서 기존 재생에너지의 한계를 보완할 수 있는 자원으로 간주된다. 여기에 단순 에너지원의 한계를 넘어 폐기물 처리와 온실가스 감축이라는 두 가지 환경적 효과를 동시에 기대할 수 있는 순환형 자원으로까지 평가받고 있다. 정책 입안자들의 구미를 당길 수밖에 없는 존재인 셈이다. 


이에 정부는 2023년부터 ‘바이오가스법’과 ‘생산목표제’를 도입해 공공 부문은 2034년까지 전체 유기성 폐자원의 50%, 민간 부문은 10%를 바이오가스로 전환하겠다는 목표를 설정하기에 이르렀다. 


주무부서인 환경부는 이를 통해 온실가스 감축과 폐기물 처리 문제를 동시에 해결할 수 있다고 강조하지만, 산업통상자원부는 수요처 부족과 경제성 문제를 이유로 신중한 입장을 유지하고 있다. 이러한 정책적 엇박자는 현장의 혼란으로 이어질 수 있으며, 제도적 실행력 확보가 중요한 과제로 떠오르고 있다.


정책 기관의 불협화음에도 불구하고 바이오가스를 향한 관심은 여전하다. 병합 처리 효율화, 황화수소 및 실록산 제거, 바이오메탄 정제 등 관련 기술 개발에서 드러나는 가시적 성과는 바이오가스의 잠재력에 대한 기대를 반영하는 대목이다. 뿐만아니라 수소 생산이나 연료전지 연계 등 고부가가치 활용도 시도되고 있어 그 쓰임새가 한층 넓어지고 있다.


폐기물의 에너지화라는 매력적인 장점에 더해 지역 순환경제 모델로서의 가능성도 다분해 그와 관련된 시도가 끊이지 않는 형편이다. 실례로 전북의 돼지 사육 농가에서는 한국에너지기술연구원이 혐기성 소화부터 압축까지 전 공정을 실증하며 지역 에너지 자립 모델을 구축 중에 있다. 이 시설은 가축분뇨와 음식물류 폐기물을 병합 처리하여 메탄 발생률을 높이고, 이를 정제해 바이오메탄으로 활용하는 방식으로 운영된다. 


일부 지자체에서는 주민 참여형 플랜트를 통해 에너지작물 재배와 폐기물 자원화를 병행하며 농가 소득 증대와 환경 개선을 동시에 추구하고 있다. 예를 들어, 충남 지역에서는 휴경지를 활용해 옥수수와 수단그라스를 재배하고 이를 바이오가스 원료로 공급하는 모델이 시범 운영 중이다.




◆ 부풀어가는 기대 무색해지는 냉정한 현실

바이오가스는 태양광이나 풍력처럼 날씨에 좌우되지 않고 365일 생산이 가능하다는 점에서 안정적인 에너지원으로 평가되며, 온실가스 감축 효과도 크다. 실제로 바이오가스를 통해 연간 약 100만 톤의 온실가스를 줄일 수 있다는 분석도 있다. 이는 전체 온실가스 배출량의 약 0.2%에 해당하는 수치로, 바이오가스가 기후 대응 전략에서 실질적인 역할을 할 수 있음을 보여준다.


그러나 이런 기술적 가능성에도 불구하고 시장 확대는 더디게 진행되고 있다. 발전용으로 활용될 경우 재생에너지 인증서(REC) 가중치가 낮아 민간 기업의 참여를 유도하기 어렵고, 수요처 부족으로 인해 생산된 바이오가스의 활용이 제한적이기 때문이다. 


특히 바이오가스를 정제해 바이오메탄으로 전환한 뒤 도시가스망에 공급하거나 수송용 연료로 활용하려면 추가적인 인프라와 인증 절차가 필요해 진입 장벽이 높다는 점 역시 사업자의 시장 참여를 꺼리게 만드는 요소다. 참여를 꺼리는 민간 기업들 대다수가 초기 투자 부담과 수익성 불확실성을 이유로 시장 진입을 망설이고 있다. 


그는 기존 사업장에서의 실적치만 봐도 알 일이다. 포천시의 바이오가스 시설은 하루 300톤의 폐기물을 처리할 수 있는 규모로 출발했지만, 수처리 기술의 결함으로 가동률이 30%에 그치며 연간 10억 원의 적자를 기록했다. 방류수의 수질 기준을 충족하지 못해 하수처리장과 연계하는 추가 비용까지 발생했으며, 이는 기술적 완성도와 운영 효율성의 중요성을 보여주는 사례다. 


고양시에서는 철거 작업 중 가스 누출로 인한 폭발 사고가 발생해 인명 피해가 있었으며, 이는 시설의 안전 관리와 사후 대응 체계의 중요성을 환기시킨 사건으로 남았다. 이러한 사례들은 바이오가스 산업이 단순히 기술과 제도만으로는 성공할 수 없으며, 운영 안정성과 지역 수용성, 안전 관리까지 포괄적으로 고려해야 함을 시사한다.


바이오가스가 탄소중립 실현과 지역경제 활성화, 폐기물 처리라는 세 가지 목표를 동시에 달성하기 위해서는 제도적 실행력 강화와 시장 기반 확대, 그리고 성공 사례의 지속적인 확산이 병행되어야 한다. 


정부는 REC 가중치 조정, 바이오메탄 인증 제도 개선, 수요처 다변화 등을 통해 민간 참여를 확대하려는 움직임을 보이고 있으며, 전문가들은 지역 맞춤형 기술 개발과 주민과의 이익 공유 모델이 병행되어야 지속 가능한 운영이 가능하다고 보고 있다. 


손영남 기자 son361@biznews.or.kr
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