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• 탄소중립 시대 숨은 에너지, 바이오가스 산업 ‘뜬다’

  송고일 : 2026-05-27

  [에너지신문] 그동안 바이오가스산업은 미비한 시장 구조와 저조한 민간 투자 등으로 생산 규모가 작고 경제성이 낮아 산업으로 확대하는데 한계가 있었다.

  그러나 탄소중립이 세계 경제 핵심 화두로 부상하면서 유기성 폐자원을 활용한 바이오가스 시장이 주목받고 있다.

  그동안 음식물 쓰레기나 가축분뇨, 하수슬러지는 바이오가스로 활용하기보다 매립이나 소각, 해상투기 등으로 처리해 왔다면 이제는 재활용해야 할 에너지자원으로 바라보기 시작했기 때문이다.

  유기성 폐자원이 혐기성 미생물에 의해 분해되는 과정에서 생성되는 메탄 중심의 바이오가스를 활용해 도시가스 대체, 발전용 등의 연료로 사용하거나 바이오가스를 활용해 수소생산 원료로까지 활용 범위를 넓히고 있다.

  
  ▲ 단일규모 국내 최대 바이오가스 생산시설 인허가 절차를 밟고 있는 청명의 군산 공장 전경.

  독일·덴마크·스웨덴 등 유럽에서는 이미 바이오가스를 주요 재생에너지 산업으로 육성하고 산업 생태계를 통해 에너지 자립도를 높이고 있다.

  우리나라도 2050 탄소중립 정책과 순환경제 체계 구축을 위해 지난해부터 공공부문에 대한 바이오가스 생산목표제를 시행한 후 올해에는 민간부문에 대한 의무생산제도를 도입해 바이오가스 시장이 산업으로 대접하기 시작해 본격적인 성장이 예고된 상태다.

  이재명 정부 출범 후 탄소중립 달성을 위해 재생에너지 비중 확대를 추진하고 태양광이나 풍력 등의 간헐성 문제를 보완할 수 있는 ‘상시 생산형 재생에너지’라는 점이 높은 평가를 받고 있다.

  폐기물 감축과 온실가스 저감, 에너지 생산이라는 세 가지 효과를 동시에 얻을 수 있는 장점에도 정부의 정책적 드라이브로 활성화될 것이라는 기대와 달리 현실과 정책은 아직 이에 기대에 미치지 못하고 있다는 평가다.

  메탄 정제 및 고질화 기술 부족과 생산된 가스를 안정적으로 판매할 수 있는 시장 구조 미비, 저조한 민간 투자 등으로 생산 규모가 작고 경제성이 낮아 산업으로 확대하는 데 명확한 한계를 드러냈다.

  유기성 폐자원의 바이오가스화 비율은 음식물폐기물이 23.5%, 음폐수 75.4%, 가축분뇨 5.9%, 하수슬러지 59.5%, 분뇨 9.9% 등으로 시설 내부이용이 외부 공급에 비해 높아 산업으로서 출발은 이뤄졌지만 본격적인 성장 단계로까지 발전되지 못했기 때문이다.

  공공부문에 대해서는 50%, 민간기업은 10% 바이오가스 생산 목표를 의무화됐지만 반입료 지원이 이뤄지는 음식물 폐기물 수집에 과도한 경쟁이 유발되고 있으며 REC 가중치 상향 조정, 자가소비 인센티브 확대 등을 통한 경제성이 확보되도록 제도적 보완이 뒷받침돼야 한다는 목소리가 높아지고 있다.

  물론 바이오가스 생산량이 지난 10년간 2배 이상 증가하는 모습을 보이고 있지만 전체 발생원의 5.7%에 불과한 수준이어서 이용효율을 높여야 할 뿐 아니라 동남아나 동유럽 등의 시장으로 확대해 나가야 할 뿐 아니라 생산 목표제의 조기 정착이 이뤄질 수 있도록 현장기술 개발 등을 위해 관련 업체의 공동 대응 무대도 필요한 실정이다.

  
  ▲ 바이오가스 생산시설 전경.

  ■ 제도 정비에 나선 정부

  정부가 ‘유기성 폐자원을 활용한 바이오가스의 생산 및 이용 촉진법을 통해 바이오가스 생산을 의무화하고 생산 목표의 단계적 확대 규정 등이 이뤄지면서 관련 산업의 기대감이 높아지기 시작했다.

  공공부문의 경우 2025년부터 바이오가스 최대 생산 가능량의 50% 이상을 생산해야 하고 2045년에는 목표 비율이 80%까지 높아지게 됐다.

  민간부문은 올해 10%를 시작으로 2050년에는 80% 수준까지 생산 목표가 확대될 예정이다. 일부 지자체와 공공시설 중심의 제한적이었던 바이오가스 산업이 축산농가·식품기업·폐기물 처리업체까지 참여하는 대규모 시장으로 확대될 가능성이 커졌기 때문이다.

  또 음식물류 폐기물과 가축분뇨를 다량 배출하는 기업들은 의무생산제 시행에 따라 자체 바이오가스 시설을 구축하거나 전문 생산업체와 협력해야 하는 환경에 놓이게 됐다.

  국내 바이오가스 산업 구조를 변화시킬 계기가 만들어짐에 따라 국내 에너지관련 대기업은 물론 건설사들이 앞다퉈 바이오가스를 LNG 대체 연료로 활용하거나 청정수소 생산과 연계하는 사업 모델 개발에 나서고 있기 때문이다. 특히 해외 바이오메탄 인증 체계와 연계해 탄소배출권 사업까지도 추진 중이다.

  축산농가 중심의 지역형 바이오가스 플랜트 운영을 통해 농촌 소득 다변화 효과를 기대하게 만들기도 한다.

  ■ 낮은 경제성과 부족한 전문인력

  바이오가스 플랜트는 혐기성 소화조와 가스 정제설비, 발전설비 등을 구축하는 데 수백억원에 이를 정도로 초기투자비가 많은 비중을 차지해 열악한 중소 지자체나 중소기업 재정으로는 어려움이 따른다.

  국내의 많은 시설이 처리 규모가 작고 운영 기술수준이 낮아 바이오가스 생산 효율이 선진국에 비해 떨어진다는 평가다.

  바이오 원료 투입량과 수분 함량, 온도 관리 등에 따라 메탄 생산량이 크게 달라지는데 설비운영 전문 인력 수급과 전문인력 양성이 턱없이 부족할 뿐만 아니라 활성화되지 않았다는 점도 한계로 꼽힌다.

  또 안전관리자 선임과 업무 및 책임의 한계가 각 법률에 제각각 규정되고 운영되고 있다는 점이 관련 기업의 어려움으로 작용하고 있다.

  효율성을 위해 안전관리 업무의 일부를 도시가스사업법에서는 대행할 수 있도록 허용하고 있는 반면 바이오가스제조시설은 불가능한데도 업무대행이 가능토록 준용하고 있어 전문성 결여에 따른 안전사각지대의 발생 우려가 있다는 지적도 나오고 있다.

  또한 유기성 폐자원의 안정적인 조달과 적정 처리가 이뤄질 수 있는 환경이 갖춰져야 할 뿐 아니라 활용도를 높여 경제성을 확보해야 하는 과제를 안고 있다. 주민 수용성 문제 역시 중요한 장애 요인으로 꼽힌다.

  바이오가스 시설은 악취와 교통 문제에 대한 우려로 주민 반대에 직면하는 사례가 많다. 이 때문에 최근 시설 지하화와 공원화, 친환경 디자인 적용 등을 통해 주민 친화형 시설로 전환해 주민 수용성을 높이려는 움직임이 확대되고 있다. 제도적 보완도 필요하다.

  기후에너지환경부를 비롯해 산업통상부, 농림축산식품부 등 여러 부처에 혼재된 정책이 혼재돼 있어 폐기물 처리 정책과 재생에너지 정책, 도시가스 정책이 유기적으로 연결되지 못하면서 사업 추진 과정에서 혼선을 유발시키기도 한다.

  바이오가스를 정제한 바이오메탄을 도시가스망에 주입하는 시스템 구축이 미흡해 초기단계에 머물고 있다.

  ■ 활성화 방안과 개선과제

  국내 바이오가스 산업의 성장을 위해 바이오메탄 중심 체계로의 전환 목소리가 높다. 바이오가스를 활용한 전기 생산에 머물지 말고 도시가스와 수소 및 친환경 연료 시장과 연계될 때 산업 및 경제적으로 가치가 높아지기 때문이다.

  바이오가스의 주성분인 메탄을 수소 생산 원료로 활용하며 탄소포집기술인 CCUS와 결합하게 될 경우 저탄소 수소 생산도 가능하다.

  단순 폐기물 처리 산업을 넘어 바이오가스 산업이 미래 청정에너지 산업으로 성장할 수 있을 것이라는 기대를 가능하게 하는 대목인 셈이다.

  특히 바이오가스는 메탄 배출을 줄이는 효과가 커 탄소감축 실적으로 인정받을 수 있으며 국제 탄소시장과 연계하게 되면 추가 수익 창출도 가능해 탄소배출권 시장이 주목받고 있다. 바이오가스 플랜트시장의 해외 수출도 관심 대상이다.

  동남아 국가들 대부분이 음식물 폐기물과 축산폐기물 처리 문제가 심각한 반면 처리 인프라가 부족해 국내 기업의 바이오가스 플랜트 기술과 운영 노하우를 접목하게 되면 해외 시장 확대가 가능하기 때문이다.

  하지만 개선 과제애 대한 대책 마련이 서둘러 이뤄지고 뒷받침돼야 국내 바이오가스 산업 발전의 발전이 가능해 보인다.

  안정적 수익 구조 마련을 위해 변동성이 큰 REC(신재생에너지 공급인증서) 안정화가 필요하며 바이오메탄 공급 인증제와 장기 고정가격 계약 제도 등을 연계시켜 투자 안정성을 높여야 한다. 특히 대규모 통합 바이오가스화 시설 확충과 확대가 뒷받침돼야 한다.

  음식물 폐기물과 가축분뇨, 하수슬러지를 통합 처리하면 규모의 경제를 확보할 수 있고 생산 효율도 높아지기 때문이다.

  이 때문에 정부도 통합 바이오가스화 시설을 중심으로 지원 확대 정책을 추진하고 있다. 또한 초기 투자비 부담 완화를 위해 정책금융 지원과 세제 혜택 확대해야 민간투자가 활성화될 수 있기 때문이다.

  이와 함께 단순 폐기물 처리시설이 아니라 지역 에너지 생산시설이라는 인식 전환을 통해 주민 수용성을 높여야 하며 주민 참여형 수익공유 모델과 지역 난방 연계 모델 등으로 확대시켜 나갈 필요성이 크다.

  화석연료 중심 체계가 재생에너지와 순환경제 기반 체계로 이동하는 과정에서 바이오가스는 중요한 연결고리가 될 가능성이 높기 때문이다.

  음식물류 폐기물과 가축분뇨 발생은 지역 편차가 클 뿐 아니라 계절·정책·인구 변화에 따라 발생량이 달라지게 돼 바이오가스 연료가 되는 유기성 폐자원 안정적 확보 문제도 선결돼야 한다.

  이 때문에 의존도가 높은 음식물류 폐기물과 축산분뇨 중심에서 하수슬러지, 산업 유기성 폐수, 식품가공 부산물, 농업 부산물, 폐목재 발효 부산물 등으로 원료 범위 확대도 해결과제다.

  이 때문에 일본이나 동남아 일부 국가에서는 유기성 폐자원 국제 거래 가능성도 거론되지만 환경성을 비롯해 경제성, 주민 수용성 등의 문제가 충분히 고려돼야 한다.

  현재 지역별 폐기물 발생량과 이동 정보가 분산돼 있어 효율적 수급 관리가 어렵지만 AI와 IoT 기반 플랫폼을 활용해 폐기물 발생량 예측과 물류 최적화를 추진하게 될 경우 원료 수급 안정성이 개선될 수 있다.

  세계 경제의 핵심 화두로 탄소중립이 부상된 가운데 폐기물 처리 방식과 활용에 변화의 물꼬를 서둘러 확대해 나가야 할 것으로 보인다.

  출처 : 에너지신문(https://www.energy-news.co.kr/)