탄소중립과 항공 산업의 친환경 혁신, 지속가능한 항공 연료(SAF)란?

항공 산업은 전 세계 탄소 배출의 약 2.5%를 차지하며, 특히 장거리 항공편이 큰 영향을 미치고 있습니다. 이에 따라 항공사들은 탄소 배출을 줄이기 위해 다양한 대안을 모색하고 있으며, 그중에서도 지속가능한 항공 연료(Sustainable Aviation Fuel, SAF)는 가장 주목받는 해결책 중 하나입니다.

1. SAF란 무엇인가?

SAF는 주로 식물성 기름, 동물성 폐기물, 농업 및 임업 잔여물, 가정 쓰레기 등 다양한 재생 가능한 자원을 원료로 사용하여 제조되는 항공 연료입니다. 전통적인 화석 연료와 비교했을 때 최대 80%까지 탄소 배출을 줄일 수 있는 잠재력을 가지고 있으며, 항공 산업의 환경적 영향을 최소화할 수 있습니다.

2. SAF의 제작 과정

SAF는 주로 세 가지 방식으로 생산됩니다.

- HEFA (Hydroprocessed Esters and Fatty Acids): 동식물성 기름을 수소 처리하여 SAF로 전환하는 방식입니다. 이 방식은 현재 가장 일반적인 SAF 생산 방식입니다.
- Fischer-Tropsch 공정: 바이오매스를 가스화하여 합성 연료로 만드는 기술로, 주로 농업 및 임업 잔여물을 사용합니다.
- Alcohol-to-Jet 공정(ATJ): 알코올을 SAF로 전환하는 방식입니다.

이들 공정은 각각 장단점이 있지만, 모두 항공 연료의 안전 기준을 충족하며 기존 항공기의 엔진을 변경할 필요 없이 사용할 수 있다는 점에서 실용적입니다. 이를 '드롭인 연료(drop-in fuel)'이라고 부르는데, 이는 기존 인프라를 그대로 사용할 수 있다는 것을 의미합니다.

3. SAF의 원료

SAF는 다양한 생물학적 원료로 생산되며, 주요 원료는 다음과 같습니다.

- 폐식용유 및 기타 폐기물 기름: 동물성 또는 식물성 폐기물에서 추출된 기름을 활용합니다.
- 농업 잔여물: 옥수수 줄기, 밀짚, 비식용 작물의 잔여물 등이 포함됩니다.
- 임업 잔여물: 벌목 후 남은 나무 조각과 잔가지 등이 주요 원료로 사용됩니다.
- 도시 고형 폐기물(MSW): 가정 쓰레기나 폐기물을 재활용하여 SAF로 전환하는 방식입니다.

이러한 재생 가능한 원료를 사용함으로써 SAF는 자원의 재활용과 탄소 중립성을 추구합니다. SAF 생산 과정에서 원료로 사용되는 식물은 성장 과정에서 이산화탄소를 흡수하므로, 연료 사용 시 배출되는 탄소를 상쇄할 수 있습니다.

4. SAF의 환경적 이점

SAF는 기존 화석 연료 기반의 항공 연료보다 탄소 배출을 크게 줄이는 것이 가능합니다. 연구에 따르면 SAF는 최소 50%에서 최대 80%까지 탄소 배출을 줄일 수 있으며, 이는 원료와 제조 공정에 따라 달라질 수 있습니다. 특히 차세대 SAF는 농업 및 임업 잔여물, 폐기물 등에서 추출된 바이오매스를 사용하여 탄소 중립에 더 가까운 성과를 낼 것으로 기대됩니다. 또한, SAF는 폐기물 관리와 자원 재활용에 기여하며, 지속 가능한 순환 경제의 핵심 요소로 작용할 수 있습니다. 도시 고형 폐기물을 SAF로 전환하는 과정은 폐기물 문제 해결에도 도움을 줄 수 있습니다.

5. SAF의 한계와 도전 과제

SAF의 도입은 환경적 측면에서 긍정적이지만, 아직 몇 가지 과제가 남아 있습니다.

- 높은 생산 비용: SAF는 원료 비용과 복잡한 생산 공정으로 인하여 기존의 항공 연료보다 2배에서 4배가량 더 비쌉니다.
- 생산 규모의 한계: 현재 SAF의 생산 규모는 여전히 제한적이며, 전 세계 항공 수요를 충족하기에는 미흡합니다. 따라서 SAF의 광범위한 채택을 위해서는 정부의 정책 지원과 기술 혁신이 필요합니다.

6. SAF의 미래 전망

전문가들은 SAF가 2050년까지 항공산업에서 필요한 탄소 감축의 65%를 담당할 수 있을 것으로 보고 있습니다. 현재 세계 여러 나라가 SAF 생산 및 사용을 촉진하기 위한 법적 규제와 지원책을 마련하고 있으며, 특히 2030년까지 항공 연료의 10%를 SAF로 대체하는 것을 목표로 하는 정책들이 활발히 논의되고 있습니다.
또한 SAF의 가격은 생산기술의 발전과 규모의 경제가 실현되면 점차 하락할 것으로 예상되며, 이를 통해 항공사들이 SAF를 더 쉽게 채택할 수 있는 환경이 조성될 것입니다.

SAF는 항공 산업의 탄소 배출을 줄이고 환경적 영향을 최소화하는 데 중요한 역할을 할 수 있는 혁신적인 연료입니다. 비록 높은 비용과 생산 한계라는 도전 과제가 남아 있지만, 지속적인 기술 개발과 정부의 지원을 통해 SAF는 항공 산업의 지속 가능한 미래를 열어가는 핵심 요소로 자리 잡을 것이며 SAF의 활용이 더욱 확대된다면, 탄소 중립 항공 산업 실현에 한 발 더 다가설 수 있을 것입니다.