바이오가스 수송연료화 · 발전사업 등 연게분야 추진 가속화
수요창출 통한 가스판매 증대에 CDM사업 효과까지 기대 커

최근 도시가스사마다 신사업을 찾기 위한 움직임이 활발하다.

가스판매수익이 해를 거듭할수록 줄다보니 기업의 지속성장을 위해서라도 도시가스사들의 사업다각화는 필수조건이다. 상·하수, IT, 제조, 유류저장, 웰빙 등 다양한 분야에서 제2의 성장 동력을 찾기 위해 최근 2∼3년 사이에 도시가스사들의 노력이 두드러지고 있다.

특히 정부의 ‘녹색성장’과 부합되는 태양광, 바이오가스, 연료전지 등 신재생에너지 분야에 뛰어든 회사도 부쩍 늘었다. 이렇다보니 기존 가스 판매사업과 가장 잘 연계성이 높은 분야를 발굴하는 것이 가장 핵심 키이다.

그중 하나로 주목되고 있는 것이 바로 대체천연가스이다. 좀더 구체적으로 지적한다면 바이오가스 사업이다.

저탄소, 녹색성장을 표방하고 나선 정부는 신재생에너지의 성장동력 중 하나로 바이오가스, 합성가스 등을 집중적으로 육성해 원천기술을 확보하겠다고 한다.

특히 정부가 ‘폐자원에너지화사업’을 저탄소 녹색성장의 일환 및 국가 비전으로 제시하면서 관련 사업은 새로운 전환점을 맞게 됐다.

이는 신재생에너지 보급을 확대하는 정책의 일환으로 적극 추진되면서 원천기술 개발을 통해 경쟁력 확보에도 잘 부합됐다. 그 중 하나로 정부는 지난 2009년 7월 ‘폐자원 및 바이오매스 에너지대책’을 수립, 2020년까지 폐자원에너지화사업에 총 3조4565억원을 투자한다는 계획을 발표했다.

여기엔 바이오매스, 바이오가스, 석탄가스 등도 포함됐다.

이처럼 대체천연가스에 대한 정부의 장기 비전도 마련된 만큼 관련사업에 대한 관심은 최근 2년 사이에 급부상했다. 또한 도시가스사의 기존 판매사업과 가장 잘 부합되면서 사업추진에 따른 리스크도 줄일 수 있다는 게 장점이다. 또 바이오가스 생산 및 공급을 통해 향후 청정개발체제(CDM)사업도 가능하다. 대체천연가스 판매와 함께 탄소배출권 판매사업도 연계할 수 있는 것이다.

이미 일부 도시가스사는 대체천연가스 즉 바이오가스 사업을 발 빠르게 추진, 현안 문제와 향후 추진과제 등을 고심하고 있다. 불과 2∼3년 전만 해도 도시가스업계에서는 대성에너지 외에 이 분야에 직접 뛰어든 회사는 없었다.

하지만 최근 삼천리, 경동도시가스, 부산도시가스, 경남에너지, 인천도시가스 등이 지자체 및 관련기관과 함께 관련 사업을 추진하고 있다. 대표적인 사업으론 바이오가스를 활용한 수송용 연료화 사업, 산업체와 영업소에 직접 공급하는 연료다원화 사업 등이다.

아직 회사별 참여도는 낮으나 분명한 것은 대체천연가스가 이미 도시가스산업 분야 중 하나로 분류되었고, 이미 정부에서도 에너지다원화 차원에서 대체천연가스에 대한 활성화를 적극 유도하겠다는 입장인 만큼 판매사업 분야에 우위를 점한 도시가스사가 먼저 바이오가스 사업에 선두 역할을 해야 할 것이다.

도시가스사업법 제정해 근거마련

정부는 2009년 3월 신재생에너지사업의 보급 확대와 관련 기술개발 등을 위해 바이오가스 및 석유가스, 나프타부생가스, 합성가스 등을 도시가스에 포함시키는 관련법(도시가스사업법 제2조)을 개정했다.

당시만 해도 관련법 개정이 도시가스업계에 큰 변화를 예고할 만큼 중대 사안으로 다뤄지지 않았다. 그만큼 도시가스업계에선 대체천연가스가 기존의 도시가스산업에 미칠 영향이 제한적이면서도 국부적일 것이라는 입장이었다. 하지만 정부의 신재생에너지 분야에 대한 투자와 사업추진 형태는 장기 프로젝트로 빠르고도 신속하게 추진됐다.

이와 함께 정부가 신재생연료의무공급제도(RFS)를 도입되면서 산업체와 에너지업계, 그리고 도시가스사까지 바이오 연료화 시장에 관심을 가질 수밖에 없게 됐다.

이렇다보니 대체천연가스의 도입이 기존의 도시가스산업에 미칠 영향은 좀더 구체적으로 논의가 되었고, 대체천연가스와 정통천연가스(LNG)의 활용방안 그리고 대체천연가스의 사업성, 관련법 규정, 대체천연가스의 품질기준도 본격적으로 논의되고 연구됐다.

지경부는 지난해 6월 도시가스사업법 일부개정법률(안)을 입법예고했고, 이는 곧 확정됐다. 이때 법제화된 것은 바이오가스 등 대체천연가스의 제조사업에 대한 법적 근거를 마련한 것이다.

당시 주요 내용은 바이오가스, 나프타부생가스 등을 제조하는 사업자도 앞으로 도시가스제조사업으로 포함시키고, 천연가스 외의 도시가스제조사업을 하려는 자는 허가기준에 따라 시·도지사로부터 허가를 받도록 했다.

아울러 수요자에게 전용배관을 통해 천연가스 외의 도시가스를 공급하는 경우 5년간의 가스공급계획을 작성해 매년 시·도지사에게 제출하도록 했다. 또한 공급규정을 통해 대체천연가스(도시가스제조사업자) 제조업체에게도 도시가스 품질유지 의무를 부여하고 품질검사를 받도록 했다.

이 같은 과정을 통해 바이오가스 등 대체천연가스가 도시가스사업법 테두리에 들어서게 되었고, 기존 정통 천연가스(LNG)와의 혼합여부도 가능하게 됐다.

하지만 아직 어느 수준까지 열량을 맞춰 활용하는 등의 대체천연가스에 대한 구체적인 품질기준은 마련되지는 못했다. 그러나 전용배관을 활용하거나, 기존의 도시가스와 혼합하여 사용할 경우 등에 대해서는 이미 마련되었다고 볼 수 있다.

관련업계에서는 대체천연가스에 대한 품질기준이 마련될 경우 검토 단계에 있는 많은 도시가스사가 직·간접적으로 바이오가스 사업에 뛰어들 전망이고, 사업성 분석도 더욱 가시화 될 것으로 내다보고 있다.

 
국내 바이오가스 연료화 추진 현황

연료화 기술은 유기성폐기물 혐기소화 또는 가스화를 통해 메탄가스와 합성가스를 거쳐 최종적으로 바이오메탄, 바이오 DME 또는 전기 등을 생산할 수 있다.

환경문제의 심화와 석유자원의 고갈위기로 인한 국제유가 상승, 교토의정서 발효에 의한 온실가스 감축의무 본격화는 바이오가스 개발에 대한 중요성을 증대시키고 있으며, 수송부문의 온실가스 감축 수단으로 바이오연료 사용을 확대하고 있는 것이 세계적인 추세다.

특히 바이오가스는 폐자원을 에너지화해 수송용 연료로 사용 가능하기 때문에 원료수급에 매우 안정적인 연료이며, 메탄이 주성분으로서 연료로 사용시 지구온난화지수가 이산화탄소에 비해 21배인 메탄 배출 억제효과가 있어 바이오디젤과 바이오에탄올 보다 온실가스 저감 효과가 커 미래 대체에너지원으로서 중요성이 높아지고 있다.

따라서 바이오가스 사업에 대한 국내 시장도 빠르게 변화되고 있다. 그 대표적인 사례로 △매립가스 에너지(자원화)사업 △바이오가스 발전사업 △바이오가스 수송연료화 사업 그외 △유기성폐기물 자원화 사업 등이 손꼽힌다.

매립가스 자원화사업은 매립장에서 발생하는 매립가스를 이용해 직접 도시가스로 활용하거나 소규모 발전설비의 원료로도 이용되고 있다. 대부분 사업자가 선투자 후 시설운영기간 중 매전수익금으로 투자금을 회수하고 운영기간 만료 후 시설을 기부채납 하는 방식으로 이뤄진다.

지난해 9월 인천환경공단 가좌하수처리사업소가 자체 하수처리장 소화조의 음식물쓰레기와 하수슬러지를 정제하여 발생된 바이오 메탄(CH4)을 이용한 연료화 사업을 추진중이다. 여기엔 인근 도시가스사업자도 함께 참여해 음식물쓰레기 및 하수슬러지 180톤/日을 처리해 생산한 3만3000N㎥의 바이오가스를 판매할 계획이다. 또 경남 마산시 덕동 매립장 매립가스 자원화 사업 등 4곳이 활용되고 있다.

바이오가스 수송연료화 사업은 가축분뇨, 슬러지 및 음식물 폐수와 같은 유기성 폐기물을 이용해 정제과정을 거친 후 바이오가스를 생산, 이를 차량에 공급하는 사업이다.

이미 지난 2009년에 바이오메탄서울(주)이 주축이 되어 선진국의 기술·자본 유치를 통해 물재생센터(하수처리장)의 하수처리 과정에서 발생하는 바이오가스를 정제해 CNG버스 등 CNG차량에 사용하고 있다.

또 인천 수도권매립지관리공사에서도 지난해 6월 자동차연료용 바이오가스 공급에 착수했다. 기존의 CNG보다 저렴한 가격으로 공급이 가능해 앞으로 시장 활성화는 가속화 될 전망이다.  

바이오가스 발전사업

바이오가스를 연료전지 발전시스템의 주 연료로 활용하는 사업도 추진 중이다.

지난해 인천환경공단 송도사업소가 자가소비용으로 설치한 5㎾ 연료전지 발전시스템에 바이오가스가 활용하고 있다. 또 올해 추진되고 있는 난지 물재생센터의 소형열병합발전시스템도 대표적인 사례이다.

3MW급 가스엔진을 갖추고 여기에 주 연료로 바이오가스를 활용, 생산되는 열은 지역난방으로 이용하고 전기는 전력거래소를 통해 판매된다. 또 비슷한 사례로 구미시 구포 매립장도 비록 바이오가스는 아니지만 매립가스를 활용해 발전설비(0.5MW급)를 가동하고 있다.

※바이오 연료
정의: 바이오매스 즉 광합성을 하는 식물체 등 유기물에서 생성되는 연료를 말한다.

도시가스사 바이오가스 사업 참여

도시가스업계에서 바이오가스를 활용한 자원화 사업은 대성에너지(71%)가 최대 출자로 설립한 대구에너지환경(주)이 첫 단추를 뀄다고 볼 수 있다. 대구에너지환경(주)은 지난 2006년부터 버려진 쓰레기를 재활용해 여기서 발생되는 매립가스를 전량 한국지역난방공사에 연료로 공급하고 있다.

대성에너지는 지난 2007년 7월  UN기후변화협약기구(UNFCCC)에 CDM(청정개발체제)사업으로 정식 등록, 2007년 8월19일부터 2008년 3월31일까지 7개월간의 온실가스 감축량을 모니터링 한 결과 22만5천919t의 이산화탄소 배출권 (CERs:온실가스 인증 저감량)을 확보했다.

현재 유럽의 거래시세인 이산화탄소가 t당 13유로로 계산하면 약300만유로(약 50억원)를 벌게 됐다. 당시만 해도 신에너지 개념의 그린 프로젝트사업으로 평가받았다.

최근 들어서는 바이오가스를 직접 또는 간접적으로 활용하는 사업이 다각적으로 추진되고 있다.

바이오가스를 직접 배관을 통해 수요처에 공급하고 이를 가스요금으로 고지하는 사례는 경동도시가스가 처음이다. 지난 2010년 6월 경동도시가스, 울산시, SBK 등 3개 이해 관계측은 관련법(도시가스사업법 개정)을 근거로 경동도시가스를 통해 수요처인 SK케미칼 울산공장에 바이오가스를 공급하고 있다.

전용배관을 통해 공급되고 있는 바이오가스의 연간 공급량은 720만㎥이며, 양측은 대체가스의 경쟁력 확보를 위해 저순도로 공급하는 기간까지는 250원/㎥, 고순고의 바이오가스 공급 시점부터는 500원/㎥의 요금을 산정키로 했다. 산업용 LNG요금보다 30% 이상 경쟁력을 가진 셈이다.

인천도시가스도 지난해 6월 수도권매립지관리공사와 자동차연료용 바이오가스 공급협약을 체결했다. 실질적인 상업운전은 버스운송사업자와 공급계약이 완료된 7월부터다.

인천도시가스는 수도권매립지 내 반입되는 음식물폐수의 처리과정(혐기성소화)에서 발생, 정제과정을 거쳐 생산되는 바이오가스를 전량매입하고 이를 고열량인 천연가스와 혼합해 전용배관을 통해 CNG충전사업자(매립지공사)에게 재판매하는 방식을 택했다.

정제된 바이오가스는 메탄(CH4) 95% 이상으로 연간 약 200만/N㎥ 규모이다. 이는 연간 원유수입 대체효과로 약 16억원을 절감하고 CO2 감축량에 따른 탄소배출권 역시 연간 3만3520톤을 확보할 수 있다. 대체천연가스를 도시가스와 하면서 동시에 CDM사업도 추진할 수 있는 1석2조의 효과를 기대하고 있다.

인천도시가스는 향후 기존 천연가스버스 외에 3개 시·도에서 운행 중인 쓰레기 운반용 경유차량을 CNG차량으로 전환하는 계획도 지자체와 논의 중이며 이를 통해 공급량을 증가시켜 사업성과 경제성 모두를 잡겠다는 복안이다.

경남에너지도 사업다각화의 일환으로 바이오가스 분야에 적극 나서기 위해 2010년 에코에너지홀딩스와 양해각서(MOU)를 체결했다. 양사는 지역 내 바이오가스 사업을 발굴, 추진키로 하고 이를 해외사업까지 공동으로 추진한다는 계획도 수립했다.

부산도시가스도 부산환경공단 남부사업소와 바이오가스 활용방안을 논의하고 관련 사업에 착수, 결실을 맺었다. 지난해 10월부터 부산환경공단 내 생산되는 바이오가스를 전량 공급받아 인근 소비처인 중앙해수랜드에 공급하고 있다.

부산도시가스는 부산환경공단 남부사업소로부터 바이오가스 판매와 관련된 총괄사업운영권을 받아 수요처에 전용배관을 통해 공급한다.

생산 및 공급받는 바이오가스에 대한 비용으로 25원/㎥을 부산환경공단에 지급하는 대신 수요처에는 현행 도시가스 영업용 수준의 82.5%로 공급하고 있다. 도시가스사로서는 대체천연가스 사업에 대한 안정적인 운영권과 기술력을 확보하면서 수요처에게는 보다 싸게 연료를 공급할 수 있다.

이처럼 바이오가스를 新 사업 분야로 추진하는 도시가스사는 앞으로 더욱 늘어날 것이다. 여기에다 강원도, 인천시, 울산시 등 지자체에서도 바이오가스를 활용한 폐자원에너지화사업에 적극 참여하고 있다. 또한 중앙정부의 ‘녹색성장’이라는 신재생에너지 발굴정책에 맞춰 평창군, 안동시, 영주시, 울진군에서도 현재 바이오가스 활용방안의 일환으로 음식물폐기물 바이오가스플랜트 설치사업, 음식물폐기물 바이오가스 회수사업을 추진 중이다.

따라서 도시가스사가 대체천연가스의 신사업분야를 발 빠르게 선점하기 위해서는 지자체와 폐자원에너지화사업에 적극 머리를 맞대어야 할 것이다.