액화천연가스(LNG) 공급 차질에 대한 유럽의 취약성이 그 어느 때보다 명확해졌습니다. 2월 말 이후 이란이 호르무즈 해협을 폐쇄하면서 전 세계 LNG 교역량의 약 20%가 차단되었습니다. 유럽은 LNG의 약 10%를 이 해협을 통해 수입하는데, 혹독한 겨울을 보낸 후 유럽 전역의 가스 저장량이 이미 고갈된 상황에서 정책 입안자들은 국내 재생 가능 가스 생산을 가속화해야 한다는 압박을 더욱 강하게 받고 있습니다.
EU는 2026년 1월부터 모든 러시아산 가스 및 LNG 수입을 금지하고, 이를 전 세계 LNG 공급량 증가와 바이오메탄 생산량 증대로 대체하기로 했습니다. 문제는 이러한 변화가 충분히 빠른 속도로, 그리고 적절한 곳에서 이루어지고 있느냐는 것입니다.
프랑스의 역설
프랑스는 유용한 사례 연구를 제공합니다. 프랑스는 유럽 최고의 바이오메탄 생산국 중 하나이며 최근 몇 년 동안 설치 용량을 거의 두 배로 늘렸습니다. 2026년 1분기에는 전국 818개 시설에서 바이오메탄을 가스 네트워크에 주입하여 연간 총 15.7TWh의 발전 용량을 확보했습니다. 그러나 이 수치는 구조적인 문제를 가리고 있습니다. 동료 평가를 거쳐 발표된 한 연구 보고서는 이러한 문제점을 지적합니다. 재생 가능하고 지속 가능한 에너지 검토 프랑스의 농업 바이오메탄 잠재량은 연간 64.1 TWh로 추산되며, 주로 소 분뇨에서 얻어집니다. 만약 피복작물 재배가 모든 경작지에 보편화된다면 잠재량은 108.7 TWh까지 증가할 것으로 예상됩니다. 실제 생산량과 가용 자원 간의 격차는 주로 기술적 문제라기보다는 지리적, 경제적 요인에 기인합니다.
프랑스의 가스망은 대부분의 유럽 네트워크와 마찬가지로 인구 밀집 지역을 중심으로 구축되었습니다. 많은 농장은 가장 가까운 가스 주입 지점에서 멀리 떨어져 있으며, 그 거리를 좁히는 데 드는 비용은 감당하기 어렵습니다.
프랑스 스타트업 SUBLIME Énergie의 홍보 책임자인 줄스 바세는 "대부분의 농장은 전력망에서 멀리 떨어져 있습니다."라며 "전력망 연결 비용은 킬로미터당 약 100,000만 유로에 달합니다."라고 말합니다.
소규모 바이오가스를 생산하는 농장의 경우, 경제성이 떨어지는 경우가 많습니다. 초기 기반 시설 투자 비용이 너무 크거나, 농장의 생산량이 너무 적어 실제 생산량으로 분산했을 때 연결 비용을 정당화하기 어렵기 때문입니다. 그 결과, 프랑스 농업 바이오가스 자원의 상당 부분이 활용되지 않거나, 프랑스 정부가 단계적으로 폐지하려는 열병합 발전 시스템에 사용되고 있습니다.
바이오가스를 이용해 열과 전기를 동시에 생산하는 열병합 발전은 1세대 농장형 바이오가스 소화조의 주요 모델이었습니다. 규모는 적당했지만 에너지 효율은 떨어졌습니다. 바세는 "열 손실이 컸고, 열을 최대한 활용하지 못했습니다."라고 지적합니다.
유럽의 정책 방향은 에너지 가치를 더 많이 보존하는 바이오메탄으로 확실히 전환되었습니다. 그러나 이러한 변화는 새로운 접근성 문제를 야기합니다. 열병합 발전에서 바이오메탄 생산으로의 전환 추세는 천연가스 파이프라인 인근에 위치하지 않은 소규모 시설에 특히 어려움을 초래합니다. 현재 메탄화 설비의 연결 타당성 조사 시작부터 가동까지 평균 3년이 소요됩니다. 프랑스가 2030년까지 국가 가스 소비량에서 재생 가능 가스 비중을 10%로 설정함에 따라, 이 분야는 시간적 여유가 부족합니다.
밀크런 모델
수블라임 에너지(SUBLIME Énergie)가 제안한 솔루션은 전력망을 완전히 우회합니다. 바이오가스를 현장에서 정제하여 파이프라인에 주입하는 대신, 바이오메탄, 바이오CO2, 그리고 자체 개발한 운반제를 포함한 원료 바이오가스 혼합물을 농장에서 직접 액화합니다. 그런 다음 탱크 트럭이 며칠 간격으로 액화 가스를 수거하여 반경 60km 이내에 있는 약 10개 농장이 공유하는 중앙 허브로 운송합니다.
허브에서는 극저온 증류를 통해 세 가지 구성 요소인 바이오 LNG, 액체 바이오 CO2, 그리고 회수 가능한 운반체 물질을 분리합니다. 이 제품들은 가스 네트워크에 유입되지 않습니다. 바이오 LNG는 대형 운송업체에 직접 판매되고, 액체 바이오 CO2는 온실 재배업자와 같은 산업 구매자에게 공급됩니다. SUBLIME은 이러한 물류 모델을 우유 협동조합과 유사한 방식으로 운영된다는 점에서 "우유 배달"이라고 부릅니다.
바이오메탄에서 바이오CO2를 분리하는 과정은 과거에는 농장 내 고도화 작업을 매우 비싸게 만드는 요인이었습니다. 바이오메탄을 액화할 때 CO2 성분은 액화되지 않고 결정화되어 운송이 불가능했습니다. SUBLIME의 특허받은 운반제는 액화 지점에서 혼합물을 안정화시켜 허브에서 대규모 분리 작업을 진행하기 전에 전체 바이오가스 흐름을 단일 탱크로리에 실어 운송할 수 있도록 합니다. 바세는 "농장에서 액화시킨 후 모아서 허브에 올릴 수 있습니다."라고 말하며, "이 기술 덕분에 가스 네트워크가 필요 없어졌습니다."라고 덧붙였습니다.
SUBLIME 에너지 프로세스를 한눈에 살펴보세요.
수블라임 에너지(SUBLIME Énergie)는 지난달 브르타뉴 플렐로의 가제아(Gazéa) 농장에 세계 최초로 농장에서 직접 바이오가스를 액화할 수 있는 시스템인 '찰리(Charlie)'를 가동했습니다. 이 시범 시설은 연간 약 180톤의 바이오 LNG와 330톤의 액체 바이오 CO2를 생산할 수 있는 용량을 갖추고 있습니다. 가제아 농장은 돼지 농장이며, 바이오가스는 기존의 혐기성 소화조에서 생산됩니다.
이전 버전인 알파와 브라보는 실험실 규모였습니다. 찰리는 실제 농장 바이오가스를 사용하여 작업 환경에서 작동하는 최초의 장치입니다. 바세는 "우리는 이미 실험실에서 바이오가스 액화에 대한 기술적 성공을 거두었습니다."라고 말하며, "찰리 덕분에 이제 농장에서 실제 바이오가스를 직접 액화할 수 있게 되었습니다. 이는 규모 확장입니다."라고 덧붙였습니다.
순환 시스템
이 모델의 순환성은 에너지 분야를 넘어 확장됩니다. 혐기성 소화 과정에서 생성되는 소화액(바이오가스 추출 후 남은 고형 잔류물)은 천연 비료 역할을 합니다. 농장 내 소화 시설이 운영되는 경우, 소화액은 농장에 남아 현지에서 사용됩니다.
유럽 전역에서 소화액은 이미 EU 질소 기반 비료의 17%를 대체할 잠재력을 가지고 있으며, 해당 부문이 성장함에 따라 2040년까지 이 수치가 65% 이상으로 증가할 것으로 예상됩니다.
이는 특히 지금 중요한 문제입니다. 호르무즈 해협 위기는 전 세계 비료 공급망을 교란시켰고, 전쟁 발발 이후 요소 가격이 50% 상승했습니다.
걸프 지역은 유럽 농장들이 의존하는 화석 연료 기반 질소 비료의 주요 생산지입니다.
바이오가스를 에너지원으로 활용하고 소화액을 토양으로 되돌리는 모델은 양쪽 모두에서 이러한 의존도를 줄여줍니다.
바이오LNG는 재생에너지 전력이 지금까지 도달하기 어려웠던 분야를 겨냥하고 있습니다. 바이오LNG는 대형 수송 차량에 디젤을 대체할 수 있는 저탄소 연료로서, 온실가스 배출량을 최대 85%까지 줄여줍니다.
이는 해양 및 농업 기계 분야에도 적용 가능합니다. 이러한 분야에서는 필요한 규모와 작동 주기에서 배터리 전동화가 여전히 비현실적입니다.
찰리 사이트 개장.
규제 현황
바세는 현재 마무리 단계에 있는 또 다른 규제 수단인 IRICC(프랑스의 연료 탄소 집약도 감소 인센티브)에 대해서도 언급했습니다. EU의 개정된 재생 에너지 지침에서 차용한 이 프레임워크는 수송 연료에 대한 부문별 온실가스 감축 목표를 도입하는데, 도로 부문의 목표는 2026년 5.9%에서 시작하여 2030년까지 10.6%로 상향 조정됩니다. 이 목표를 달성하지 못하는 연료 판매업체는 벌금을 부과받게 되며, 이는 바이오 LNG에 유리한 직접적인 가격 신호를 만들어냅니다. 바세는 "투자자뿐 아니라 농부에게도 시장에서 바이오 LNG가 좋은 가격에 판매될 것이라는 확신을 줄 수 있을 것"이라고 말했습니다.
바세는 프랑스가 아직 해결하지 못한 더 근본적인 정책적 문제, 즉 미래 농업 규제가 연료 생산과 식량 안보 간의 경쟁을 피하기 위해 에너지 작물보다 가축 분뇨 기반 원료를 선호해야 하는지에 대해서도 지적합니다. 그는 "혐기성 소화가 보다 책임감 있는 농업에 기여하려면 가축 분뇨가 작물보다 더 많은 이점을 제공한다는 규제가 필요하다"며 "에너지 생산과 식량 안보를 경쟁 관계에 놓아서는 안 된다"고 주장합니다.
SUBLIME Énergie는 이미 첫 번째 상업 규모 프로젝트인 Delta를 준비하고 있으며, 이 프로젝트는 브르타뉴 지역의 약 10개 농장을 공동 처리 허브에 연결할 예정으로 2028년 가동을 목표로 하고 있습니다. Vasse는 SUBLIME Énergie가 프랑스에서만 26TWh에 달하는 미개발 독립형 바이오메탄 잠재력을 활용하여 2050년까지 유럽 전역에서 1,000개 이상의 프로젝트를 수행할 수 있을 것으로 예상합니다.
보다 광범위한 목표를 신속하게 실현할 수 있을지는 스타트업의 창의성만으로는 충분하지 않습니다. 정책 안정성, 공정한 가격 책정 메커니즘, 그리고 농장 규모 에너지의 미래에 대한 명확한 규제 신호가 모두 필수적입니다. 하지만 호르무즈호 사태가 유럽의 수입 의존도의 취약성을 계속해서 드러내는 지금, 농업 폐기물을 전략적 에너지 자원으로 활용해야 한다는 주장은 그 어느 때보다 설득력이 있습니다.
