수시연구보고서 06-04

배 정 환

바이오연료의 보급전망과사회적 비용·편익 분석

요약 i

▣ 연구 요약 ▣

1. 연구 필요성 및 목적

◦ 바이오 디젤 및 바이오에탄올은 환경 친화적 수송용 대체연료로

최근 유럽, 미국, 브라질, 중국 등 각 국에서 앞 다투어 보급 활성

화를 위해 노력하고 있음

◦ 우리나라도 최근 BD20 (바이오디젤:경유 = 20:80)에 대한 시범보급

사업을 마치고, BD5에 대한 상용화를 실시하였고, 자가정비차량에

대해서는 BD20을 허용하고 있음

◦ 그러나 BD5는 환경개선효과가 미미하며, 실질적인 환경편익 및 석

유수입대체편익을 얻기 위해서는 BD20 이상에 대한 보급이 필요함

◦ BD20의 보급이 수송용 대체연료로서 올바른 선택인지에 대해서는

국내 공급 잠재량 및 재정적 부담을 고려한 사회적 순편익에 대한

분석을 통해 공론화시킬 필요가 있음

◦ 이에 기초적인 연구로서 바이오디젤의 주원료인 유채를 국내에서

재배할 경우 그 경제성을 분석해 보고, 국내에서 공급 가능한 바

이오디젤의 잠재량을 추정하며, 잠재량에 기초하여 사회적 비용-편

익 분석을 하는 것이 주요 연구 목적임

◦ 또한 유채의 국내 재배시와 해외 수입시 양자 간의 비교를 통해

바이오디젤 원료의 국내생산 가능성을 타진해 봄

◦ 비록 유채재배에 농업 보조금과 바이오디젤 판매에 대한 면세혜택

과 같은 사회적 비용을 지불하더라도 환경개선 효과 및 석유수입

대체효과와 같은 사회적 편익이 크다면 정부가 개입하여 바이오디

젤의 보급을 활성화하는 것이 정당화될 수 있을 것임

ii

2. 주요 연구내용

가. 바이오디젤 현황

◦ 바이오디젤의 세계생산량은 2000 ~ 2005년 사이에 4배 이상 증가

하였고, 바이오에탄올은 2배 이상 증가하였음

◦ 2005년 기준으로 세계 바이오디젤 시장 규모는 157억불로 2015년

에는 3배 이상 증가한 525억불에 이를 것으로 추정됨

- 미국은 주요 바이오에탄올 생산국으로 오는 2050년에는 전체 수송

용 휘발류의 50% 이상을 생산할 것으로 전망됨

- 유럽은 바이오디젤의 주요 생산국으로 오는 2020년에는 전체 수송

용 연료의 20%를 바이오연료, 천연가스, 수소 등으로 대체할 계획

- 일본은 2008년까지 바이오에탄올 10%를 보급할 계획

- 브라질은 2005년에 바이오에탄올이 전체 수송용연료의 20%를 차

지하였고, 중국 또한 바이오에탄올이 전체 휘발유 소비의 20%를

차지함

나. 생산원가 및 보급 전망

◦ 수입 대두유를 이용할 경우 바이오디젤 생산비용은 리터당 943원

임 (평균비용은 아님)

◦ 톤당 유채씨 재배비용은 753,366원, 유채씨로부터 추출된 유채유의

생산비용은 리터당 $1.58(1달러=1,000원 기준)이며, 바이오디젤 생

산비용이 리터당 $0.55, 유채 및 바이오디젤 생산과정상의 부산물

인 유채박, 유채짚, 글리세린의 부가가치가 리터당 $0.32로 분석됨

◦ 정부의 농업보조금 및 부산물 가치를 제외할 경우 리터당 생산비

요약 iii

용은 $2.13이고, 부산물 수입을 고려할 경우 $1.81이었고, 정부 보

조금을 리터당 $0.84로 추정할 경우, 보조금 및 부산물 수입을 감

안한 바이오디젤 생산비는 리터당 $0.97로 추정되어 유럽연합의

$0.8보다 높게 나타나 국제 바이오디젤 시장에서 가격 경쟁력이

떨어지는 것으로 분석됨

◦ 바이오연료 선도국의 보급계획을 감안하면 우리나라의 적정 바이

오연료 보급목표는 2030년에 바이오디젤 및 바이오에탄올은 전체

수송용 석유 소비의 20%를 대체할 수 있을 것으로 전망됨

◦ 원료확보는 국내 이모작 지역 및 휴경지를 모두 감안하더라도 55

만 헥타르 정도이며 여기에 유채를 재배하여 바이오디젤을 생산하

면 전체 경유 소비의 7.4%까지 대체가능할 것으로 보임

◦ 보급 목표인 20%를 달성하기 위해서는 해외의 값싼 원료생산 기

지 구축 및 차세대 바이오연료기술개발을 통해 원료의 다원화를

추진해야할 것임

다. 시나리오 분석

◦ 바이오디젤의 사회적 비용편익 분석은 크게 3가지 경우로 구분하

여 분석함

◦ 유채는 휴경지나 밭농사 지역에 대체작물로 고려가능하며, 이모작

지역에서 겨울보리 대신에 대체작물로 이용 가능함

◦ 국내 바이오디젤 생산 잠재량을 5가지 시나리오로 구분함

- 시나리오1: 휴경지 대상

- 시나리오2: 휴경지+겉보리 재배면적

- 시나리오3: 휴경지+겉보리면적+쌀보리면적

iv

- 시나리오4: 휴경지+겉보리면적+쌀보리면적+이모작지역

- 시나리오5: 휴경지+겉보리면적+쌀보리면적+이모작지역+폐식용유

및 왕겨)

◦ CASE I: 유채재배에 지원되는 보조금을 경관보전직불제를 통해 헥

타르 당 170만원씩 지불되는 것으로 가정하여 바이오디젤의 사회

적 비용편익 분석 실행

- 사회적 비용에는 이러한 농업보조금과 바이오디젤에 대한 면세 혜

택으로 인한 세수손실액을 포함

- 사회적 편익에는 석유수입대체편익, 경관보전효과, 이산화탄소저감

효과, 아황산가스, 분진, 일산화탄소 저감을 통한 대기오염개선효

과 등인데 질산가스는 저감보다는 증가에 따른 비용이 드는 것으

로 전제

- 이러한 가정에 따르면 사회적 순비용이 시나리오에 따라 최저 610

억에서 최대 7,165억원으로 증가하는 것으로 분석됨

- 국내 유채유를 이용한 바이오디젤과 수입원료를 이용할 경우를 비

교한 결과 수입하는 경우가 사회적 순비용이 455~5,540억원 절감

되는 것으로 분석됨

◦ CASE II: 부산물 편익인 유채박 수입, 유채짚 수입, 글리세린 수입

등을 감안할 경우 사회적 순비용이 242~2,871억원으로 나타남

- 수입 시와 비교할 때 수입하는 것이 87~1,246억원 정도 사회적 순

비용을 절감하는 것으로 분석됨

◦ CASE III: 앞의 유무검증방식과 달리 전후검증방식에 입각하여 기

존의 보리농사에 대한 정부 보조금이 주어졌다고 가정하고, 보리대신

유채로 대체할 경우 지원되는 보조금과 기존 보조금 규모를 비교함

요약 v

- 보리보다 유채에 투입되는 보조금이 적게 드는 것으로 나타났으

며, 보조금 절감액은 kg당 144.5원으로 분석됨

- 이는 보리대신 유채를 재배함으로써 헥타르당 보조금이 376,355~

606,035원 절감되는 것임

- 보조금 절감효과를 감안한 사회적 비용편익분석에서는 시나리오1

과 2에서는 여전히 사회적 순비용을 발생시키나 시나리오 3,4,5에

서는 사회적 순편익이 323~8,726억원으로 나타남

- 또한 이를 수입하는 경우와 비교해 보아도 국내생산의 경우가 시

나리오1을 제외하고는 84~10,351억원으로 나타나 국내 생산이 유

리함을 보여줌

- 따라서 CASE III에 의하면 유채를 국내에서 재배하는 것이 사회

적으로 바람직하다는 결론을 얻을 수 있음

3. 결론 및 정책제언

◦ 국제 무역론의 측면에서는 바이오디젤 원료의 생산성이 더 높은

국가에서 원료를 수출하고, 기술 및 자본력이 높은 국가에서 수입

된 원료를 이용하여 바이오디젤을 생산하는 것이 무역으로 인한

이익을 증가시키는 것이나, 바이오디젤의 경우에는 효율성 가치만

이 준거잣대가 되는 것이 아니라 에너지 안보나 농업보호 측면을

포괄하고 있음

◦ 본 연구에서는 국제 무역론 측면에서는 수입하는 것이 유리한 것

으로 분석되었으나 농업 및 에너지 안보가치 관점에서는 수입보다

오히려 농업보조금을 지불하더라도 국내에서 유채를 재배하여 이

vi

를 바이오디젤을 생산하는 데 이용하는 것이 사회적으로 바람직한

것으로 분석되었음

◦ 또한 국내에서 재배하더라도 기존 농경지의 30%까지 연료용 유채

로 전환되어야 하는바 기존 농산물 시장에 미치는 영향에 대한 분

석도 향후 필요할 것임

◦ 보리를 연료용 유채로 전환함으로써 현재 보리가 과잉 생산되어

농가소득에 부정적 영향을 미치고 있는 문제도 해소될 수 있고,

향후 강화될 WTO 및 FTA 규제를 피할 수 있는 전략이 될 것으

로 보임

◦ 장기적으로 2030년까지 전체 수송용 연료의 20%를 바이오디젤과

에탄올로 대체하기 위해서는 추가적인 원료 확보가 필요할 것이며

원료를 수입할 경우 관세혜택 여부, 경유에 부가되는 세금의 면세

여부 등이 향후 논의되어야 할 것으로 제안함

◦ 한편 바이오에탄올을 차세대 바이오연료 기술을 이용하여 폐목재

및 폐지를 이용하여 생산할 경우 전체 수송용 휘발유의

11.47~21.17%까지 대체 가능한 것으로 분석되어 장기적으로는 차

세대 기술에 대한 투자도 필요함을 보여줌

◦ 사회적 비용편익 분석의 주요 한계로는 바이오디젤 기술발전 및

규모화에 따른 생산비 저감효과, 수입원료 가격변동, 유채의 어메

니티 가치, 폐식용유 재활용에 따른 추가적인 환경적 편익 등이

비용-편익 분석에 제대로 반영되지 못했다는 점임

◦ 또한 바이오연료 보급 활성화를 위한 실천전략이나 관련 법제도에

관한 연구가 미비하였고, 해외 원료기지 구축과 관련한 논의도 중

요하나 미처 다루지 못하였는바 향후 연구과제화 하여 추진할 필

요가 있겠음

차례 i

제목 차례

Ⅰ. 서 론 ·······························································································1

1. 연구 배경 및 필요성 ·································································1

2. 연구 목적 및 주요 내용 ···························································2

3. 선행연구 ·······················································································3

가. 해외 바이오에탄올의 도입 타당성 분석연구 ················3

나. 산업용 원료 (바이오에너지)로 사용가능한 농작물의

경제성 분석 및 정책적 지원방안 연구 ··························4

다. 바이오연료의 합리적 도입 방안에 관한 연구 ··············6

Ⅱ. 바이오연료 기술 개요 및 해외 동향 ·····································8

1. 바이오연료 기술 개요 ·······························································8

가. 바이오디젤 ··········································································8

나. 바이오에탄올 ········································································9

다. 바이오 에탄올과 바이오디젤의 생산성 비교 ··············10

라. 차세대 바이오연료 기술 ··················································11

마. 기타 대체연료 ····································································13

2. 해외 보급현황 및 전망 ·························································14

가. 미국 ······················································································14

나. 유럽 ······················································································15

다. 일본 ······················································································17

라. 브라질 ··················································································18

마. 인도 ······················································································19

ii

바. 중국 ······················································································19

Ⅲ. 우리나라 보급현황 및 생산비 분석 ·····································21

1. 보급 현황 ···················································································21

가. 바이오디젤 ········································································21

나. 바이오에탄올 및 기타 대체연료 ····································23

2. 국내 유채를 이용한 바이오디젤의 생산비 분석 ···············24

가. 국내 유채씨를 이용한 바이오디젤 생산 공정도 ········24

나. 유채씨 재배비용분석 ························································25

다. 유채유 (crude oil) 생산비용 추정 ································26

라. 바이오디젤 생산비용 ························································27

마. 유채 재배 및 바이오디젤 생산의 부산물 가치 추정 ···· 28

바. 국내 유채를 이용한 바이오디젤 생산비 종합 ············29

Ⅳ. 보급전망 및 사회적 비용･편익 분석 ···································30

1. 바이오연료 보급전망 ·····························································30

가. 바이오디젤 및 바이오에탄올 보급목표 ························30

나. 원료확보 전망 ····································································32

2. 바이오디젤의 잠재적 보급량 및 사회적 순편익 ···············34

가. CASE I: 보조금을 사회적 비용으로 감안할 경우 ····· 34

나. CASE II: 부산물 편익의 감안 ·······································39

차례 iii

다. CASE III: 보리에 대한 보종이 유지된다고 가정할

경우 ······················································································42

라. 사회적 순편익 분석의 소결 및 한계 ····························46

3. 바이오에탄올의 잠재적 공급 가능성 ···································48

Ⅴ. 결론 및 정책제언 ······································································50

1. 결론 및 향후연구과제 ·····························································50

2. 정책 제언 ···················································································52

참고문헌 ······························································································55

바이오에탄올 및 바이오디젤의 생산비용 비교 ········ 57

2010년 이후 바이오에탄올과 바이오디젤의 생산비용

예측 ····················································································59

전세계 바이오에탄올 및 바이오디젤 생산량 ············ 60

국가별 바이오에탄올 및 바이오디젤 생산량 비교 ·····61

바이오연료의 비중을 10%로 증가시키는 데에 필요한

토지 비중 및 수송부문에서 바이오연료가 차지하는

비중의 국가간 비교 ························································62

대기오염배출계수 자료 ··················································63

오염물질의 환경피해비용 및 바이오디젤의

환경개선효과 ····································································64

무역에 의한 사회적 후생 증가 ····································65

iv

바이오디젤 시범사업 현황 ················································21

바이오디젤 생산업체 생산원가 분석 ······························22

유채씨 생산비용 분석 ························································26

유채유의 리터당 생산비용 추정 ······································27

연료 생산 플랜트의 자본 비용 ······································27

부산물의 리터당 가치 ························································28

바이오디젤 생산비용 요약 ················································29

바이오디젤 및 바이오에탄올 보급량 및 비중 전망 ···· 31

수송부문의 석유제품별 소비 비중 ··································31

폐식용류 및 왕겨에 의한 바이오디젤 생산 가능량 ···· 35

시나리오별 국내 유채에 의한 바이오디젤 생산의

사회적 비용/편익추정 ······················································37

시나리오별 원료수입에 의한 바이오디젤 생산의

사회적 비용/편익추정 ······················································38

국내재배 시와 수입 시 사회적 순편익 차이 비교 ···· 39

유채 재배로 인한 부산물 편익 ······································40

부산물편익 감안시 국내 유채재배의 사회적 순편익 ···· 41

국내 유채재배시 및 수입시 사회적 순편익 비교 ······ 42

보리 및 유채에 지불되는 보조금 ··································43

밭농사 지역과 이모작 지역의 보조금 산출 ················44

보리보조금 및 유채보조금의 차이를 감안할 경우 국내

유채 재배의 사회적 순편익 분석 ··································45

차례 v

국내 유채 재배 시 및 원료 수입 시 바이오디젤의

사회적 순편익 비교 ························································46

‘04년 폐목재 및 폐지류 발생량 ·····································48

시나리오별 바이오에탄올 생산 추정 ····························49

[그림 차례]

[그림 1] 바이오디젤의 원료별 특성 ··············································9

[그림 2] 바이오에탄올의 원료별 특성 ········································10

[그림 3] 바이오에탄올과 바이오디젤의 생산성 비교 ·············· 11

[그림 4] 2030년까지의 바이오에너지 기술개발 로드맵 ············ 13

[그림 5] 바이오디젤 생산과정에서 발생하는 부산물 ················ 24

[그림 6] 유채씨 국내재배의 생산비용 구조 ································25

Ⅰ. 서론 1

Ⅰ. 서 론

1. 연구 배경 및 필요성

◦ 우리나라는 수송용 연료를 100% 수입에 의존하고 있으며, 주요 수

입국인 중동지역은 정치적으로 항상 불안한 곳으로 최근 고유가

상황이 지속됨에 따라 안정적인 수송용 대체연료 확보가 중요한

시점임

◦ 이미 유럽이나 미국 등 선진국과 브라질, 중국 등 후발개도국들이

고유가 및 기후변화 협약에 대비하고자 다양한 친환경적 수송용

대체연료 개발에 박차를 가하여 상당한 보급수준에 이르고 있음

◦ 주요 수송용 대체연료로는 바이오디젤과 바이오에탄올로 대표되는

바이오연료가 있으며, 휘발유나 디젤에 비해 친환경적인 것으로 분

석됨

◦ 우리나라도 바이오디젤은 BD5의 보급단계에 와 있으나, 안정적 원

료 확보, 안전성, 재원확보, 유채, 해바라기, 대두 등 원료의 국내

재배 잠재량 등 본격적인 바이오연료의 보급을 위해서는 다양한

측면에서 아직까지 해결해야할 문제가 산적해 있음

◦ 한편 바이오에탄올은 미국이나 브라질, 중국 등에서 사탕수수, 옥

수수 등을 이용하여 주요 대체연료로 각광을 받고 있으나 우리나

라는 아직 실증실험 수준에 머물고 있음

◦ 이에 수송용 대체연료로 보급되기 시작한 바이오디젤을 주요 연구

대상으로 하여, 국내에서 재배된 유채를 이용하여 바이오디젤을 생

2

산할 경우 시나리오별로 경제성을 분석해보고, 사회적 비용 및 사

회적 편익을 추정하고자 함

◦ 이를 통해 비록 다른 나라(유럽)에 비해 경제성은 떨어지지만 사회

적 순편익을 창출한다면 정부가 개입하여 바이오디젤 보급을 주도

하는 것이 바람직할 것임

2. 연구 목적 및 주요 내용

◦ 우리나라는 물론이고 유럽이나 미국 등 선진국에서도 바이오디젤

이나 바이오에탄올을 생산하기 위해서는 농업 보조금이나 각종 면

세혜택을 통한 재정적 지원이 필요한 상태임

◦ 국내 유채재배에 의한 순국산 바이오디젤의 단위생산비용을 도출

하여 국제적으로 가격 경쟁력이 있는지의 여부를 분석하고자 함

◦ 한편 유채재배에 의한 바이오디젤 생산에 대한 정부의 재정적 지

원이 타당성을 갖기 위해서는 바이오연료가 갖는 사회적 편익이

사회적 비용보다 커야하며 이에 본 연구를 통해 국산 바이오디젤

의 사회적 순편익을 추산하고자 함

◦ 비록 정부지원이 없다면 경제성이 낮아 시장형성이 어려우나 정부

지원을 통해 시장이 개발되고 보급이 확대되어 사회적 순편익을

증가시킨다면 바이오연료에 대한 보급정책을 촉진해야할 것임

◦ 또한 바이오연료를 생산하기 위한 원료 측면에서 국내 잠재량을

분석하여 해외수입에 의존하지 않고 국내 생산이 얼마나 가능할

것인지 분석하여 바이오연료의 국산화 가능성을 분석코자 함

◦ 주요 연구내용으로는 우선 바이오연료 관련 기술을 검토하고, 해

Ⅰ. 서론 3

외의 바이오연료 보급 현황과 전망을 짚어보고, 우리나라의 바이

오연료 보급현황, 경제성 분석을 하고자 함

◦ 다음으로 바이오 연료의 보급목표를 2030년까지 설정하고, 국내

잠재량 계산을 통해 보급목표에 얼마나 이바지할 수 있을 것인지

추정하고자 하며, 시나리오별 바이오디젤의 사회적 편익 및 비용

분석을 통해 정부 지원의 타당성을 검토코자 함

3. 선행연구

가. 해외 바이오에탄올의 도입 타당성 분석연구1)

◦ 바이오에탄올은 MTBE의 대체재로 소량 첨가하는 것이 가장 적합

한 것으로 평가됨

◦ 자동차 휘발유 첨가제인 MTBE는 미국에서는 수질 및 토양오염을

일으키는 요인으로 판정되어 캘리포니아 주를 중심으로 점차 사용

이 금지되었으며 MTBE의 대체재로 바이오에탄올 사용이 크게 증

가함

◦ 바이오에탄올 원료 생산국가인 브라질의 잠재량이 크기 때문에 공

급 불안정 문제는 적으며 해외 플랜테이션 형태의 장기공급계약

방식을 채택할 것을 제안

◦ 바이오에탄올 사용으로 인한 부식성 문제 및 저장 및 유통과정상

의 수분혼입 문제가 향후 해결되어야 할 기술적 문제로 지목됨

◦ 바이오에탄올의 경제성에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 인프라

구축비용으로서 일본에서 제시한 비용을 인용할 경우 MTBE에 비

1) 에너지기술연구원, 2005

4

해 31.7% 가격이 높게 책정되어 MTBE 가격이 리터당 618원 이상

이어야 바이오에탄올이 경제성을 확보할 수 있을 것으로 추정됨

◦ 바이오에탄올의 저장과정에서 발생하는 기술적인 문제와 해외원료

기지가 확보된다면 국내에서도 바이오에탄올 보급이 가능할 것으

로 보임

◦ 바이오에탄올에 대한 경제성을 해외 자료를 토대로 간접적으로 추

정한 것은 본 연구의 한계로 보임

◦ 보다 정밀한 경제성 분석을 위해서는 바이오에탄올 원료의 종류

별, 국가별 확보 가능성, 원료 가격, 운반비, 플랜트 투자비, 면세

가능성 등 다양한 요인들을 검토해야 할 것임

나. 산업용 원료 (바이오에너지)로 사용가능한 농작물의 경제성 분

석 및 정책적 지원방안 연구2)

◦ 나라별 유채 생산량은 중국 (130억 톤), 캐나다 (77억 톤), 인도 (68

억 톤), 독일 (52억 톤)으로 나타남

◦ 유채 수입은 쌀 수입의 22%, 겉보리의 60%, 쌀보리의 56% 수준으

로 분석됨

◦ 유채의 국내가격은 kg 당 769원으로, 쌀 가격 1,350원, 겉보리 915

원, 쌀보리 906원에 비해 낮은 수준임

◦ 고수확 신품종인 ‘청풍’유채의 경우 유채의 정부수매가격 (812 ~

828원/kg)을 기준으로 할 경우, 쌀 수입의 31%, 겉보리의 114%,

쌀보리의 122%로 나타나 신품종의 경우 겉보리 및 쌀보리를 대체

할 수 있을 것으로 분석됨

2) 미래농정연구원, 2005.

Ⅰ. 서론 5

◦ 그러나 유채의 국제가격 (320원/kg)을 적용할 경우 유채소득은 쌀

소득의 1%, 겉보리의 4%, 쌀보리의 4%로 나타나 정부지원 없이는

연료용 유채재배가 불가능함

◦ 쌀 가격이 1,482원/kg일 경우 유채가격이 1,981원이어야 경제성이

있으며, 겉보리가격이 781원이면 유채가격은 728원, 쌀보리가격이

879원이면 유채는 759원이어야 경제성이 있는 것으로 나타남

◦ 300 농가를 대상으로 한 설문조사에서 45%가 유채재배의향을 나

타냈고, 여름작물+유채 형태를 가장 선호하는 것으로 조사되었음

◦ 기술적으로 유채재배가능면적은 55만 헥타르로 추정되고, 농가의

의사를 반영할 경우 약 32만 헥타르로 추정됨

◦ 유채의 국제가격이 kg 당 320원 수준임을 감안할 때 kg 당 342 ~

556원을 지원할 경우 대전 이남지역의 이모작 지역에 재배가능

◦ 바이오디젤용 유채재배에 적합한 농업 보조금은 허용보조(Green

Box)로 제안되었으며 그 규모는 60,929억원임. 허용보조는 WTO의

규정상 친환경 프로그램에 대한 지원에 대해서는 농업보조를 허용

함을 말함

◦ 유채의 국내재배로 인한 사회적 편익항목에서 경관보전가치를 제

주도 지역의 유채 수매가와 생산성간의 차이로 규정한 것은 향후

비시장재화에 대한 경제적 가치평가 기법을 통해 정량화되어야 할

것임

◦ 또한 주로 사회적 편익측면만 다루었는데 사회적 비용측면도 다루

었으면 균형잡힌 분석이 될 수 있을 것으로 보임

6

다. 바이오연료의 합리적 도입 방안에 관한 연구3)

◦ 현재의 시장가격 기준으로 바이오에탄올은 브라질 등 해외에서 완

제품을 도입하는 것이 경제적이고, 바이오디젤은 농가소득 증대,

온실가스 감축, 에너지 안보 강화 등을 감안할 때 국내 유채를 이

용하여 바이오디젤을 생산할 경우 사회적 편익이 높은 것으로 분

석됨

◦ 바이오디젤 국내 생산비용을 리터당 0.59달러 이하로 낮출 경우

사회적 순편익이 창출됨. 그러나 구체적인 생산비 저감수단으로

대농화+대규모정제시설화만을 제시했을 뿐 구체적인 실천방법에

대한 제시가 없음

◦ 바이오에탄올은 리터당 0.49달러 이하일 경우 사회적 순편익이 창

출되나 국내여건상 국내 재배가 어려울 것으로 판단됨

◦ 바이오디젤 활성화를 위해 정부는 조세 감면, 보조금 지급, 최소혼

합비율 규정 등을 검토하고, 농업정책 차원에서 바이오연료용 작

물재배를 위한 농지 확보, 농민지원책 등을 강구하여야 할 것이며,

바이오연료작물에 대한 연구개발을 통해 생산성 향상을 도모하여

야 할 것임

◦ 바이오디젤의 국내 생산으로 인한 주요 사회적 편익으로 국내소득

증가효과, 온실가스의 원료재배 및 이용 상 감축효과 (LCA 적용),

대기오염감소 (인터넷 설문조사) 등을 포함시켰음

◦ 기존작물가격과 유채의 국제가격 차액만큼의 정부보조 및 면세로

인한 세수감소라는 사회적 비용에 대해서는 언급이 없음

◦ 사회적 편익의 추정에서 이산화탄소 저감효과를 재배단계도 고려

3) 삼성경제연구소, 2006

Ⅰ. 서론 7

하였는데, 이는 기존 작물의 경우에는 전혀 이산화탄소 저감효과

가 없다는 전제로서 과다추정의 가능성 존재

◦ 또한 대기오염감소 편익을 인터넷 설문조사를 통해 리터당 69.12

원으로 추정하였는데, 실제 바이오디젤은 성분별로 감소효과가 다

르고, NOx 같은 경우에는 오히려 발생량이 증가함. 많은 선행연구

들이 대기오염물질의 환경피해비용을 추정하였는데 왜 본 연구에

서는 기존 연구를 활용하지 않고 결과가 부정확한 인터넷 설문조

사를 통해 추정하였는지 의문시됨

◦ 또한 바이오디젤이 국내에서 생산가능하다면 얼마나 생산가능한지

가 중요한 문제인데 이에 대한 분석이 없음

◦ 결론적으로 본 연구는 사회적 편익 및 비용에 대한 적절한 방법론

을 적용하지 못한 것으로 결과에 대한 신뢰성이 떨어지는 연구라

고 볼 수 있음

8

Ⅱ. 바이오연료 기술 개요 및 해외 동향

1. 바이오연료 기술 개요

가. 바이오디젤4)

◦ 바이오디젤은 일반적으로 Methyl Esters (Fatty Acid Methyl Ester,

FAME)을 지칭

◦ 바이오디젤의 주원료로는 유채가 83%로 주종을 이루고 있고, 해바

라기 (13%), 대두 (2%), 야자 (1%), 폐식용유 (1%) 등이 있으며, 그

밖에 어류나 동물류 유지도 포함됨

◦ 팜유는 저온유동점5) (Cold Flow Plug Point: CFPP)이 섭씨 6도로

우리나라에는 부적합하며, 주로 유채나 대두가 사용됨

◦ 전처리 공정: 착유된 원유(crude oil)에는 인지질이나 점액물질과

같은 검류, 유리지방산, 착색물질 등이 함유되어 있는데 이를 탈

검, 탈산, 탈색을 통해 정제하는 과정

◦ 전이에스테르화 공정: 산 혹은 알칼리 촉매를 통해 동식물성 유지

와 알코올을 반응시키면 에스테르화합물과 글리세롤이 생성

◦ 2단계 반응공정: 에스테르화 반응을 통해 미반응 알코올은 회수

후 재사용하고, 글리세롤은 분리 회수, 미반응 촉매는 물로 세척하

여 제거함

◦ 후처리 공정: 최종 잔존물인 에스테르화합물은 메탄올 회수공정,

층분리 공정, 세척 및 건조공정을 거쳐 바이오디젤로 사용

4) 산업자원부, 2004 인용

5) 연료가 굳지 않고 유동할 수 있는 최저 온도를 말하며 산자부에서 고시한 바이오디

젤 품질기준에 의하면 겨울용 바이오디젤의 저온유동점은 영하 17.5도임

Ⅱ. 바이오연료 기술 개요 및 해외 동향 9

◦ 100% 순수물이 사용되거나 석유계 디젤과 5 ~ 30% 혼합하여 사용

◦ 독일과 이탈리아는 BD100까지 이용하고 있고, 프랑스와 스웨덴은

BD5~30, 미국은 BD20을 적용

◦ 바이오디젤 선도국의 사용경험에 의하면 BD30까지는 디젤기관의

개조없이 이용가능한 것으로 보고됨

식물성기름이나동물성지방을

알코올과반응시켜 생성된fatty

acid alkyl ester. 글리세롤이 부

산물로생성됨

바이오디젤

• 바이오디젤을 생산하기에적합

• 야쟈유, 대두유, 유채기름, 옥수

수유, 해바라기유는가격비싸고,

코코넛 기름의 경우지방산구성

이질을떨어뜨리는요인

• 대부분질 좋은 식품 원료이기

때문에 다른triglyceride 원에

비해 가격비쌈

• 주로유리지방산의 함유율이 낮

고수분을포함한공정 오염물의

농도가 낮은장점

식물유

• 비식용성소기름과돼지 기름이

주로사용됨

• 팔미트산과스테아르산의 함유

율이높아, 동유처리

(winterization)하거나 유동점과

운점조건을 맞추기 위해 혼합필

요

• 어유를 사용하기도하나, 가격

이 비싸고 불포화지방산이많아

안정성문제를일으키거나별도

로 제거되어야

동물성기름

• 식당에서쓰던튀김 기름을 가

공한yellow grease는 가격이

저렴하여 주로사용 (특히 비식

용)

•바이오디젤생산에 중요한 요소

인 유리 지방산을 최대 15%까지

많이함유

• 기타 전처리가 필요한 원료로

trap grease, brown grease,

soapstock 등

재활용물질

[그림 1] 바이오디젤의 원료별 특성

나. 바이오에탄올

◦ 당을 포함하거나 당으로 전환될 수 있는 녹말이나 섬유소를 포함

한 바이오 원료로부터 생산

- 에탄올이 5% 이하인 경우에는 기존 엔진을 그대로 사용할 수 있

10

으며, 비율이 높아질수록 탱크, 연료 파이프, 밸브 및 엔진 부품의

개선이 필요

- 에탄올 혼합비율에 관계없이 바이오에탄올을 연료로 이용 가능한

다중연료차량(Fuel Flexible Vehicle: FFV) 개발에 대한 연구가 진

행 중

효모로부터얻은촉매를이용,

당을발표시켜생산

바이오에탄올

•가장쉽게에탄올로발효가능

•유럽은사탕무, 브라질및열대

지역국가는사탕수수많이이용

포도당

•미국은옥수수, 밀, 유럽은밀,

보리등의곡물낱알이용

•껍질, 줄기와같은잔존물까지

당으로변환시키려는연구진행

녹말

•섬유소및목질소(lignin)는당

을거쳐에탄올로전환하는과정

이복잡

•미국, 캐나다중심으로기술상

용화를위한연구개발진행중

셀룰로오즈

[그림 2] 바이오에탄올의 원료별 특성

다. 바이오 에탄올과 바이오디젤의 생산성 비교

◦ 바이오에탄올은 헥타르 당 1.0~6.0 ㎘, 바이오디젤은 헥타르 당

0.6~4.5 ㎘ 정도 생산가능 (그림 3)

◦ 일반적으로는 바이오에탄올의 생산성이 바이오디젤보다 우수함

◦ 2006년 기준 바이오에탄올의 생산비용은 리터당 0.22~0.65유로달러

(한화 264~ 780원) , 바이오디젤은 0.22~0.66 유로달러 (264~792원)

정도임 (참고 1-1, 1-2)

◦ 한편 OECD 보고서에 의하면 2004년 기준 바이오디젤 생산가격은 $

Ⅱ. 바이오연료 기술 개요 및 해외 동향 11

0.455~0.725 / 리터이고, 바이오에탄올 생산가격은 $ 0.219~0.573 /

리터임 (참고 1-3)

[그림 3] 바이오에탄올과 바이오디젤의 생산성 비교

* 자료: WorldWatch Institute, 2005

라. 차세대 바이오연료 기술6)

◦ 곡물을 이용한 전통적인 에탄올 생산 공정에서는 녹말이 포함된

낱알 부분만 사용하기 때문에 껍질이나 줄기와 같은 부분이 상당

량 잔존하여, 이러한 잔존물까지 당으로 변환시킬 수 있는 연구가

진행

◦ 식물은 대부분 당이나 녹말보다 섬유소 (cellulose, hemicellulose)

및 목질소 (lignin)로 이루어져 있으나, 이를 당을 거쳐 에탄올올

전환하는 과정이 복잡하여 상용화된 공정이 개발되지 않은 실정

6) Worldwatch Institute, 2006, 'Biofuels for Transportation'

12

◦ 그러나 고온, 정제 산소 및 화학촉매를 이용하여 합성디젤이나

DME (Di-Methyl Ether)를 생산하는 가스화 (Gasification or

Biomass To Liquid: BTL) 기술이나 개선된 효소를 이용하여 셀룰

로오스를 당과 에탄올로 촉진시키는 가수분해 (hydrolysis) 기술이

나 초임계수 (supercritical fluid) 기술 등의 개발이 활발히 이루어

져 향후 10-15년 이내에 상용화될 것으로 전망

◦ 현재는 사탕수수로부터 생산된 바이오에탄올과 폐식용유에서 생산

된 바이오디젤 이 생산비용이 가장 저렴

◦ 이들 두 가지 원료를 제외하고는 2010년 이후에는 차세대 바이오

연료가 1세대연료와 경쟁 가능할 것으로 예상 (참고 2-1, 2-2)

◦ 바이오매스 가스화에 의한 바이오에탄올 생산비용은 0.67유로/ℓ,

바이오디젤 생산비용은 0.62유로/ℓ로 예상됨

◦ [그림 4]는 APEC에서 전망한 2030년까지의 바이오에너지 기술개

발 로드맵을 보여줌

◦ 바이오에너지 로드맵에 따르면 2010년까지는 바이오디젤 생산과정

에서 발생하는 각종 부산물을 재활용하는 기술 및 오염부산물 저

감기술 개발, 유기성 폐기물에서 합성가스 생산기술 등의 개발이

이루어질 것으로 예측

◦ 2020년까지는 바이오매스를 이용한 메탄올 및 에탄올을 생산하는

기술이 개발되고, 2030년까지는 연료전지용 수소를 합성가스로부

터 생산하는 기술이 개발될 것으로 예측

Ⅱ. 바이오연료 기술 개요 및 해외 동향 13

바이오디젤 (BDF), B100, B5의 연료

포도당과 녹말을 원료로 하는 에탄올 생산의 효율 증진

2010

2020

2030

2000

바이오디젤 생산 시 발생하는 부산물 재활용 기술 개발

농업생산물 및 도시폐기물 (MSW)로부터 발생하는 합성가스 이용 기술 개발

농업생산물 및 도시폐기물 (MSW)로부터 바이오오일 생산 기술 개발

글리세린을 부산물로 생성하지 않는 신 바이오디젤 생산 기술 개발

도시폐기물 혐기소화 시스템의 효율 향상

가스화를 통한 합성가스의 정화 시스템 개발

가스화 반응기의 효율 증진

BDF, B10의 연료

바이오매스를 이용한 메탄올 생산 기술 개발

섬유질을 포함한 원료를 이용한 신 에탄올 생산 기술 개발

연료전지에 사용될 수소를 가스화를 통한 합성 가스로부터 분리

[그림 4] 2030년까지의 바이오에너지 기술개발 로드맵 (APEC)

* 자료: APEC Biofuel Taskforce working paper, 2006

마. 기타 대체연료

◦ ETBE: 에탄올과 이소부틴으로 제조된 가솔린 첨가제. 물과 상용성

이 낮고 증기압을 상승 시키지 않는 등 바이오에탄올을 직접 혼합

하는 것 보다는 가솔린 품질에 영향이 적음. 8%정도까지 혼합가능.

◦ CTL (Coal To Liquid): 석탄을 가스화 하여 H2와 CO와의 혼합 가

스에서 탄화수소혼합물을 제조하는 기술 등에 의해 얻어지는 액체

연료

◦ CBG (Compressed Bio-Gas): 유기성 폐기물을 혐기성 발표시켜 얻

은 바이오가스는 메탄 함유량이 65% 정도이나 이를 정제 및 압축

시키면 97%까지 높일 수 있으며 수송용 연료로 이용이 가능함

14

2. 해외 보급현황 및 전망

◦ 세계적으로 바이오에탄올이 바이오연료의 90%, 바이오디젤이 10%

를 차지

◦ 바이오에탄올의 생산은 2000 ~ 2005년 사이 두 배 이상 증가하였

고, 바이오디젤은 동기간 4배 이상 증가함 (참고 3-1, 3-2)

◦ 주요 바이오에탄올 생산국은 브라질, 미국, 중국, 유럽연합, 인도임

(참고 4-1)

◦ 주요 바이오디젤 생산국은 독일, 프랑스, 미국, 오스트리아, 이탈리

아로 서유럽에서 2/3 정도가 생산됨(참고 4-2)

◦ 전 세계 바이오디젤 시장 규모는 2005년 157억 달러로 전년 대비

15% 증가

◦ 2015년에 525억 달러에 이를 전망

가. 미국7)

◦ 미국의 연료 에탄올 생산은 1991년 10억 갤런을 생산했으며,

2000~2005년 사이 총 생산량이 16억 갤런에서 40억 갤런으로 2.5

배 증가

- 에탄올 생산능력 2000년 약 17.5억 갤런, 2006년 43.4억 갤런

- 생산 공장 2006년 1월 95개소, 에탄올 생산시설 보유주는 20개주

로 콘벨트 (Corn Belt)를 넘어서 곡물벨트 (Grain Belt), 전 본토로

확산

7) 강창용, ‘미국, 에탄올 수급 및 주요 지원제도’, 한국농촌경제연구원

Ⅱ. 바이오연료 기술 개요 및 해외 동향 15

◦ 2050년 미국은 하루에 7.9백만 배럴의 오일에 해당하는 바이오연

료, 현재 수송용 오일 사용량의 50% 이상을 생산할 것으로 예상

- 2050년 연간 연료비용 200억 달러 절약

◦ 바이오에탄올 수는 2004년 35억 갤런으로 전년대비 22% 증가하였

고, 2년 전에 비해 70%나 폭등하여 생산이 증가함에도 불구하고

일부는 수입에 의존

◦ 2005년 에너지정책시행법 인준 시 연방수준에서 가솔린에 10%의

에탄올을 사용토록 한 재생가능연료의무할당제 (RFS, Renewable

Fuels Standard) 포함

- 이에 따라 재생가능 연료의 수요량이 2006년 40억 배럴에서 2012

년 75-80억 배럴로 증가 예상

- 앞으로 6년 내 에탄올 산업은 두 배로 성장 예상

◦ 2004년 에탄올 소비세 공제 (VEETC, Volumetric Ethanol Excise

Tax Credit), 수입에탄올에 대해 산물가치의 2.5%에 해당하는 종가

세 부과, E85 보급시 필요한 인프라와 장비 설치에 연방세금의 혜

택을 제공하는 등 세제 지원 계획

나. 유럽8)

◦ 2005년 EU에서 생산된 바이오연료는 3.9 Mt으로 2004년에 비해

65.8% 증가

- 바이오디젤이 총 생산의 81.5% 차지하며, 2005년 생산량은 318.4

만 톤으로 전년보다 64.7% 증가하였고, 2000년부터 평균연간증가

율은 28.2%

8) 한국농촌경제연구원, 2006

IEA, 2004

16

ㆍ 이 중 독일이 총생산량의 52.4%를 생산하며, 이는 바이오연료에

대한 관세혜택 때문

ㆍ 프랑스, 이탈리아, 스페인, 폴란드 등에서도 바이오연료 사용확대

를 위해 생산 쿼터제 및 소비세 감면혜택제도를 운영함

- 바이오에탄올은 총 생산량의 18.5%를 차지하며, 2005년 전년에 비

해 생산량 70.5% 증가하였고, 평균연간증가율은 12.8%

ㆍ 국별로는 스페인이 가장 많은 24만 톤을 생산하였고, 독일 12만

톤, 스페인 24만 톤이고, 헝가리, 리트아니아, 체코공화국 등 신생

산국 출현으로 에탄올 생산량 증가

◦ 바이오연료의 현재 개발상황을 고려한 2010년 바이오연료 생산 예

측치는 9.9 MTOE

◦ 2003년 바이오연료를 혼합한 연료에 대한 소비세 감면

- 2005년 2%, 2010년 5.75%, 2020년까지 수송연료의 20%에 해당하는

연료를 바이오연료, 천연가스, 수소 및 기타 연료로 대체할 계획

- 현재 농지의 10%를 바이오연료 작물 재배에 사용할 경우 가솔린

과 디젤 소비의 8% 수준까지 대체 가능

◦ 2003년 Common Agricultural Policy (CAP) 개정으로 에너지 작물

재배지에 대한 추가 지원

- 단위 헥타르당 ￠45를 추가 지원하여 총 1.5백만 헥타르의 토지에

대해 ￠67.5백만을 지원

Ⅱ. 바이오연료 기술 개요 및 해외 동향 17

다. 일본9)

◦ 2030년까지 운수부문의 석유의존도 80%를 목표로, 연비개선을 위

한 노력 및 바이오연료와 GTL 등의 연료를 이용하여 운송부문의

연료를 다양화

- 연료 다양화를 위해 바이오매스 유래 연료 및 GTL 공급 인프라

정비

ㆍ 바이오에탄올을 원료로 제조된 ETBE에 관한 리스크 평가와 바이

오에탄올 활용에 관한 실증실험

- 바이오에탄올 생산 확대 지역에 대한 지원, 개발수입지원의 대책

검토, 바이오에탄올 대규모 실증사업, 고효율 에탄올 제조기술 개

발 등 바이오연료 경제성 향상을 위한 지원책을 도입하고, GTL,

BTL, CTL 등 차세대 액체연료에 관한 기술개발 촉진

◦ 2004년 가솔린에 3% 에탄올을 섞은 연료를 도입하고 2008년까지

10% 에탄올을 사용하는 정부 목표 설정

- 환경청에서는 일부 지역에 에탄올 혼합 연료를 사용하는 펌프에

대해 보조금을 지급하는 방안을 검토

- 10% 에탄올을 점차적으로 도입하게 될 경우 에탄올 시장은 연간

60억 리터에 이를 것으로 전망

- 일본 자체 농업 생산만으로는 부족하여 브라질과 태국으로부터

수입

9) 일본경제산업성, 2006

IEA ,2004

18

라. 브라질10)

◦ 1970년대부터 시작된 Alcohol Programme (Proalcool)을 통해 바이

오에탄올 상용화

- 정부 및 농부, 알코올 생산자, 자동차 제조업체 사이의 연계를 통

해 수송용 에탄올을 대량생산할 수 있고, 높은 비율의 에탄올 혼

합 연료를 사용할 수 있는 기술적 적용 가능성 실증

◦ 1970년대부터 사탕수수를 에탄올 생산에 사용하기 시작하여 1975

년 6억 리터, 1997년 137억 리터를 생산하여 세계에서 에탄올 연

료를 가장 많이 생산

- 초기 5년 동안은 E20에서 E25로 대체하려는 노력이 경차를 중심

으로 쉽게 이루어짐

◦ 2차 석유파동 이후, 96% 에탄올을 사용하려는 노력이 진행

- 1984년 순수 알코올로 운전되는 자동차의 수는 180만대, 전체 차

량의 17%

ㆍ 1980년대 말에는 1/3 이상이 순수 에탄올을 사용하고 나머지 자

동차도 22~26% 혼합 에탄올을 사용

- 석유 가격 하락에 따라 에탄올 자동차의 수요도 줄어들었다가

2002년 56,000대, 2003년 85,000대로 다시 증가

◦ 에탄올 수요는 연간 29억 리터씩 증가하여 2005년 20%에 달함

- 모든 가솔린 자동차에 대해 20~25% 에탄올 혼합 연료를 사용하

는 것을 의무화함으로써 기술 변혁의 도입과 확산을 장려

◦ 2002년부터 제2차 Proalcool Programme이 다시 시작됨

- 에탄올 자동차에 대한 생산세 감면, 에탄올 자동차 구매에 대한

10) IEA, 2004

Ⅱ. 바이오연료 기술 개요 및 해외 동향 19

보조금 지급, 사탕수수 산업에 대해 저장 비용을 충당할 수 있는

신용판매 (credit) 제공, 독일이 10년간 탄소 크레딧을 구매하겠다

는 계약 체결

마. 인도11)

◦ 대규모 사탕수수 산업국으로 2000년 EU보다 많은 17억 리터의 에

탄올을 생산

- 주로 사탕수수를 주원료로 이용

◦ 2003년 수송용 에탄올 생산과 사용을 촉진하는 새로운 프로그램

시행

- 1단계에서는 9개 주와 4개 연합 영토에서 가솔린에 에탄올 5% 혼합

- 2004년 2단계에서는 프로그램 시행 지역이 전국적으로 확대

- 3단계에서는 에탄올 혼합비율을 10%까지 증가

◦ 판매가격을 리터당 0.33달러로 고정하여 생산비용에 대해 리터당

0.15달러의 보조금을 정부에서 지급하는 방식

바. 중국12)

◦ 연간 30억 리터의 에탄올을 생산함으로써 전체 휘발유 소비의

20%를 에탄올로 대체함. 세계에서 3번째로 에탄올을 많이 생산

11) IEA, 2004 참조

12) IEA, 2004 참조

20

- 옥수수가 주요 원료이며, 고구마, 사탕수수, 카사바 등을 대상으로

실험이 진행 중

ㆍ 지린 지역에 연간 60만 톤의 에탄올을 생산하는 파일럿 플랜트,

허난성 난양에 30만 톤의 에탄올 연료를 생산하는 플랜트를 2004

년에 건설하는 등 총 연간생산능력 102만 톤

◦ 중국 NDRC 공업국에 따르면 2010년까지 휘발유 소비의 50%까지

바이오에탄올에 의해 대체하려는 목표 설정13)

13) 동북아에너지연구센터, 2006, Vol.8, No.8 참조

Ⅲ. 우리나라 보급현황 및 생산비 분석 21

Ⅲ. 우리나라 보급현황 및 생산비 분석

1. 보급 현황

가. 바이오디젤

◦ 바이오디젤 생산 현황

- BD20 시범보급 (2002. 5～2006. 6)을 통해 2005년 까지 총 24,495

㎘ 생산

연도 2002 2003 2004 2005 합 계

생산량 977 2,618 5,400 15,500 24,495

* 자료: 에너지관리공단 내부자료

바이오디젤 시범사업 현황

(단위: ㎘)

◦ BD5 보급현황

- 전 경유 차량에 사용이 가능하도록 경유 규격 개정

- 정유사 및 경유 수입업체에 공동책임 부여

- 2007부터 9만㎘로 생산을 확대하여 전체 경유소비의 0.5%를 공급

가능토록 할 계획 (단기적으로는 바이오디젤 원료를 해외에서 수

입하거나 국내 수거된 폐식용유를 이용)

- 2006 기준 BD0.5가 혼합된 경유의 판매가격은 리터당 1,226원

(’06.6.27 기준)이나 에너지세제개편으로 리터당 1,278원이 되어 혼

합경유 사용에 따른 편익은 없다고 분석됨

22

- BD0.5는 수요측 편익 및 환경적 편익이 없으므로 BD5~BD20으로

다변화시킬 필요

◦ BD20 보급현황

- 석유 대체연료 규격을 제정하여 버스, 트럭 등 자가 정비 업체에

보급할 계획

- 그러나 버스 및 화물용 운송차량에 대한 유가보조금 (210원/ℓ)으

로 인해 BD20 보다 일반경유를 선호

- BD20에 대한 면세 혜택을 통해 단계적인 보급계획 필요

구 분 금액(원)/리터 비 고 비고

원료 및

부재료

주원료 737  ￦792/㎏ 대두유(탈취유) 사용시

부원료 58

대두유(탈검유)사용시

100원/리터 의 절감효

과가 있으며 기타 원료

유(유채유,팜유)에 따라

서 가격 변동이 이루어

짐

촉매 8

기타 7

소 계 809

인건비 外

인건비 71

동력비 27

영업비용 30

기 타 6

소 계 134

원가 계 943

판매가 1,000

매출이익 57

감가상각비 60

순이익 -3

바이오디젤 생산업체 생산원가 분석

Ⅲ. 우리나라 보급현황 및 생산비 분석 23

◦ 수입 원료를 이용한 바이오디젤 생산비용 (2005 바이오디젤 업체

생산 기준)

- 바이오디젤 생산업체의 원가계산에 따르면 생산원가가 리터당

943원, 판매가는 리터당 1,000원으로 계산됨14)

- 대두유 수입가를 리터당 737원으로 계산

- 전체 판매가격의 80%가 원료구입비용임

나. 바이오에탄올 및 기타 대체연료

◦ 바이오에탄올은 주정단계로 생산하는 제품만 있을 뿐 연료용으로

사용된 실적은 없음

◦ 2006 10. ‘바이오에탄올 혼합연료유 도입을 위한 실증평가연구’사

업을 2년간 수행 (에너지관리공단 및 석유품질관리원)

◦ 2009년부터 바이오에탄올 상용화 예상

◦ 매립지가스 (LFG)를 포집, 정제를 통해 CBG로 전환하는 기술에

대한 연구개발이 수도권매립지관리공사에 의해 수행 (2006년)

- 청소용 CNG 버스차량에 시험해 본 결과 엔진 출력은 다소 떨어

지나 환경성은 뛰어난 것으로 분석됨

- 향후 전국 청소용 및 시내주행용 CNG 버스에 보급 확대가 필요

14) 는 국내 바이오디젤 생산업체 전체 평균비용이 아님

24

2. 국내 유채를 이용한 바이오디젤의 생산비 분석

가. 국내 유채씨를 이용한 바이오디젤 생산 공정도

◦ 국내에서 개발된 연료용 유채 (청풍, 선망 등)를 이용하여 바이오

디젤을 생산할 경우 크게 두 가지 단계로 분리할 수 있음 (그림 5)

◦ 첫 번째 공정에서는 유채를 재배하여 추출된 유채씨를 채유기를

통해 유채유를 생산하는 단계

유채꽃 Canola

유채씨 Rapeseed

미가공유 Crude Oil

바이오디젤 Biodiesel

유채짚 Rape Straw

난방, 발전용우드칩

유채박 Oil Cake

퇴비원료

글리세린 Glycerin

화장품원료

착유

에스테르 공법

바이오디젤 가공 부산물

[그림 5] 바이오디젤 생산과정에서 발생하는 부산물

Ⅲ. 우리나라 보급현황 및 생산비 분석 25

◦ 두 번째 공정에서는 이렇게 생산된 유채유 (crude oil)를 화학적

공법을 통해 바이오디젤을 생산하는 단계임

◦ 각 단계별로 부산물들이 생산되는데, 유채 재배후 발생하는 유채

짚, 유채씨의 채유과정에서 발생하는 유채박, 그리고 바이오디젤

생산과정에서 발생하는 글리세린이 있음.

나. 유채씨 재배비용분석

◦ 최근 비용 자료가 없어 1990-1992년 사이의 농축산물 표준소득 자

료에서 분석된 유채재배비용을 농림수산품 생산자가격지수를 이용

하여 2005년 물가기준으로 환산함15) (환산계수 1.64)

- 자가 및 고용노동비용이 80%로 대부분을 차지함 (그림 6)

- 10 아르 당 생산비용은 301,346원으로 추정됨 (표 3)

- 헥타르 당 4톤의 유채씨를 수확할 수 있다고 가정하면 유채씨 톤

당 생산비용은 753,366원이 됨 (=301,346*10 / 4)

노 동 비 용

8 0 %

종 자 및 비 료

비 용

1 1 %

자 본 비 용

5 %

기 타

3 %

연 료 비

1 %

[그림 6] 유채씨 국내재배의 생산비용 구조

15) 10여년 이전의 자료이므로 그간의 기술발전, 생산성 변화 등 다양한 경제적 요인

들로 인해 단순히 물가상승률만을 고려한 수치와는 차이가 있을 것이며 본 연구의

한계로 지적하고자 함

26

항목 1990-1992 자료 2005년 기준

자본비용

소농구비 969 1,592

대농구상각비 6,574 10,800

영농시설상각비 339 557

수리비 2,197 3,609

total 16,557

노동비용

고용노동 28,705 47,155

자가노동 117,397 192,855

total 240,011

비료 및 종자비

종묘비 938 1,541

무기질비료비 17,624 28,952

유기질비료비 2,054 3,374

total 33,867

연료비 광열동력비 1,483 2,436

기타

농약비 3,394 5,576

제재료비 1,379 2,265

임차료 및 기타요금 386 634

total 8,475

총비용 183,439 301,346

톤당 총비용 753,366

* 자료: 미래농정연구원, 2005

유채씨 생산비용 분석 (원/10아르)

다. 유채유 (Rapeseed crude oil) 생산비용 추정

◦ 생산된 유채씨는 채유기를 이용하여 유채유를 생산하는 데에 이용됨

◦ 헥타르 당 4톤의 유채씨 수확, 유지함유율 43%, 채유율 98%, 무게

의 부피전환계수 1.13 가정

◦ 유채유의 국제가격 비교를 위해 달러당 1,000원 적용 시 리터당

생산비용이 $1.58로 추정됨 (표 4)

Ⅲ. 우리나라 보급현황 및 생산비 분석 27

구분 비용

헥타르당 유채씨 생산량 (톤) 4

톤당 유채씨 생산비용 (원) 753,366

유채씨 톤당 유채유 생산량 (리터) 476

리터당 유채씨 생산비용 (원) 1,582

리터당 생산비용 ($) 1.58

유채유의 리터당 생산비용 추정

라. 바이오디젤 생산비용

◦ 유채유를 화학적 공정을 적용하여 바이오디젤을 생산하는 데에 드

는 생산비용의 추정

◦ 연간 10만 톤의 바이오디젤 생산능력을 갖춘 업체를 대상으로 바

이오디젤 생산비용을 분석

◦ 공정비용에는 부원료, 촉매, 연료비, 채유비, 교통비 및 기타 부대

비용 포함

◦ 리터당 총 생산비용은 0.5달러로 추정됨 (표 5)

구분 비용

공장건설비용(억원) 100

자본차입이자율 0.05

내구연한(년) 20

연간자본비용(감가상각) 802,425,872

생산능력(liters) 113,000,000

리터당 자본비용(원) 7.1

리터당 노동비용(원) 63

공정비용(원) 479

리터당 총 생산비용(원) 549

리터당 총 생산비용($) 0.55

연료 생산 플랜트의 자본 비용

28

마. 유채 재배 및 바이오디젤 생산의 부산물 가치 추정

◦ 유채 재배 및 바이오디젤 생산과정에서 발생하는 다양한 부산물을

비용이 아닌 소득으로 계산할 경우 부산물의 가치로는 유채유 채

유과정에서 생성되는 유채박 (oil cake), 유채 재배에서 발생하는

유채짚, 그리고 바이오디젤 생산과정에서 발생하는 글리세린 등이

있음

◦ 유채짚은 우드칩 열병합발전이나 난방연료로 이용 가능함

- 유채씨 톤당 0.98톤을 생산하고, 열생산 연료로 이용한다고 가

정할 경우 톤당 10,000원 수입 가정

◦ 유채박 (oil cake)은 깻묵과 같이 퇴비로 이용됨

- 유채씨 톤당 0.5톤 생산, kg당 200원 수입 가정

◦ 글리세린은 화장품 원료로 이용됨

- 바이오디젤 1톤당 0.1톤 생산, kg당 1,000원 수입 가정

◦ 부산물의 총 가치는 리터당 $0.32로 추정됨 (표 6)

구분 크레딧

바이오디젤 톤당 글리세린 생산량(톤) 0.1

kg당 글리세린 가치(원) 1,000

바이오디젤 1리터당 글리세린 가치(원) 88.5

바이오디젤 리터당 글리세린의 달러 가치($) 0.0885

유채씨 톤당 유채박의 가치(원) 100,000

바이오디젤 리터당 유채박의 가치(원) 210

리터당 유채박의 달러환산가치($) 0.2

바이오디젤 톤당 유채짚의 가치(원) 9,799

바이오디젤 리터당 유채짚의 가치(원) 21

리터당 유채짚의 달러환산가치($) 0.02

리터당 총 부산물 가치($) 0.32

부산물의 리터당 가치

Ⅲ. 우리나라 보급현황 및 생산비 분석 29

바. 국내 유채를 이용한 바이오디젤 생산비 종합

◦ 정부의 농업분야 보조 및 부산물 수입을 고려하지 않을 경우 리터

당 총생산비용은 $2.13으로 추산됨

◦ 부산물 수입을 고려한 리터당 생산비용은 $1.81로 계산됨

◦ 유채유 리터당 정부 보조금을 $0.84로 추산

◦ 정부 보조 및 부산물 수입을 고려한 바이오디젤 생산비용은 $0.97

로 추정됨 (표 7)

◦ 국내 유채유를 이용하여 바이오디젤을 생산할 경우 정부 보조금

및 부산물 수입을 고려하더라도 EU-15의 바이오디젤 생산가격인

$0.6~0.8보다 높게 나타나 가격 경쟁력이 떨어지는 것으로 분석됨

구분

리터당 유채씨 생산비용 (A) 1.58

리터당 바이오디젤 생산비용 (B) 0.55

부산물 가치 (C) 0.44

총생산비용 (A+B) 2.13

리터당 바이오디젤 순생산비용 (A+B-C) 1.81

유채유 리터당 정부 보조금 (D) 0.84

정부보조 및 부산물가치 고려시 바이오디젤 생산비용 (A+B-C-D) 0.97

바이오디젤 생산비용 요약

(단위: US달러)

30

Ⅳ. 보급전망 및 사회적 비용･편익 분석

1. 바이오연료 보급전망

가. 바이오디젤 및 바이오에탄올 보급목표

◦ 미국은 향후 25년 이내 휘발유 소비의 37%를 바이오에탄올로 대

체할 전망

◦ EU의 경우 2005년 2%, 2010년 5.75%, 2020년까지 수송연료의 20%

를 바이오연료로 대체할 전망

◦ 우리나라가 바이오디젤과 바이오에탄올 개발에 있어 EU와 미국에

5-10년 정도의 격차를 보이고 있음을 감안하여 2030년까지 수송용

경유 및 휘발유의 20%를 바이오디젤과 바이오에탄올이 대체할 것

으로 전망함

◦ 문제는 바이오연료의 주원료를 어떻게 확보하는 가이며 바이오디

젤은 국내에서 재배되는 유채유를 통해 일부 공급가능하고, 바이

오에탄올은 국내공급 계획이 없는 상태임

◦ 현재 농림부에서 바이오디젤용 유채꽃 시범사업을 하고 있고, 향

후 농업 보조금을 통해 확대할 계획임

◦ 바이오에탄올은 돼지감자에서 추출이 가능하며 향후 바이오에탄올

보급정책이 실시될 경우 일부 국내 생산이 가능할 것임

◦ 그러나 본격적인 시행을 위해서는 국내생산에 한계가 있으므로 값

싼 해외원료 확보 및 BT 기술개발이 관건이 될 것임

Ⅳ. 보급전망 및 사회적 비용․편익 분석 31

연도 2005 2010 2015 2020 2025 2030

경유 소비량 16,301 18,635 20,016 22,437 24,531 25,942

바이오디젤 8 373 1,001 2,244 3,680 5,188

경유 중 BD 비중 (%) 0.05 2.00 5.00 10.00 15.00 20.00

휘발류 소비량 7,512 7,818 8,945 9,001 9,158 9,403

바이오에탄올 - 78 447 900 1,374 1,881

휘발류 중 BE 비중 (%) 0 1 5 10 15 20

바이오디젤 및 바이오에탄올 보급량 및 비중 전망

(단위: 1,000 TOE)

◦ 참고로 ‘05 기준 수송부문의 휘발유 및 경유 비중은 각각 95.6%와

78.2%를 보이고 있음

종류 총소비 (천배럴) 수송부문 (천배럴) 비중 (%)

에너지유 (합계) 367,053 211,976 57.8

휘발유 59,561 56,928 95.6

등유 39,392 87 0.2

경유 142,529 111,452 78.2

중질유 100,513 23,190 23.1

제트유 25,058 20,319 81.1

가스류 91,668 43,379 47.3

* 자료: 에너지경제연구원, 2005년 에너지통계연보

수송부문의 석유제품별 소비 비중 (’05년 기준)

32

◦ 그러나 1세대 바이오디젤이나 바이오에탄올 생산기술은 원료 생산

이 주로 식량작물 생산과 겹치고, 기후조건 등 재배환경변화에 따

른 가격 불안정성이 변수임

◦ 이를 해결하기 위해서는 식량작물과 경쟁할 필요가 없고, 재배환

경에 크게 영향을 받지 않는 산림 바이오매스 및 유기성 폐기물을

활용한 차세대 바이오연료기술로 전환해야 함

나. 원료확보 전망

◦ 1세대 바이오연료 기술의 주요 원료인 에너지 작물은 토지 및 노

동력 경쟁력이 뛰어난 후발개도국 특히 열대 및 아열대 지역 국가

에서 가장 잠재적 원료 공급능력이 높음 (브라질: 사탕수수, 미국:

옥수수, 말레이시아: 팜유)

◦ 우리나라도 유채나 대두를 재배할 수 있으나 비싼 토지임대료 및

임금으로 인해 원료가격 경쟁력이 낮기 때문에, 농업 보조금 및

면세혜택과 같은 정부지원이 뒷받침되어야 국내재배가 가능함

◦ 장기적으로는 값싼 원료 공급지를 선점하고 확보하는 것이 수송용

대체연료 보급 확대에 중요한 요소로 작용할 것으로 보임

◦ 지리적으로 근접한 동남아 국가들인 인도네시아, 말레이시아, 싱가

포르 등과 적극적인 투자협정을 통해 공급원 확보

- 인도네시아: 2007년까지 1조원을 투자하여 야자를 원료로 하는 8

개의 바이오디젤 공장 건설 예정, 총 4만8천 톤의 바이오디젤 생

산 전망, 2010년까지 전체 연료소비량의 10%를 바이오디젤로 대

체할 계획

- 말레이시아: 세계 최대 야자 생산국으로 연산 30만 톤의 바이오디

젤 생산 계획, 2006년 말까지 BD5 보급계획

Ⅳ. 보급전망 및 사회적 비용․편익 분석 33

- 싱가포르: 2천만 불을 투자하여 20만 톤 규모의 바이오디젤 공장

건설 계획

- 그러나 현재로서는 열대성 유지식물들은 겨울철 저온유동성에 취

약하기 때문에 향후 기술개선이 필요할 것임

◦ 바이오디젤과 달리 바이오에탄올은 카사바, 사탕수수, 사탕무우,

옥수수 등 다양한 해외 원료기지 확보가 가능하다는 측면에서 유

리한 점이 있음

- 주식회사 창해는 지난 2005년 파푸아뉴기니 정부로부터 22만 헥

타르를 40년 간 무상임대 받아 카사바를 재배하여 이로부터 바이

오에탄올을 생산하는 계약을 체결하였음

- 바이오에탄올 역시 에탄올에 수분이 침투할 경우 성능이 떨어지

므로 수분으로부터의 분리가 중요한데 현재 국내 주유소 저장탱

크로는 수분분리가 어렵다는 기술적인 문제가 있음

◦ 비록 에너지 작물의 국내재배가 가능하더라도 장기적으로는 에너

지작물재배면적이 확대됨에 따라 식량작물재배와 경쟁이 불가피해

질 것이며 식량작물과의 경쟁을 피하기 위해서는 차세대 기술인

셀룰로오스 바이오매스의 연료이용기술 보급이 필수적임

- OECD (2006) 보고서에 의하면 미국, 캐나다, EU (15개국)에서 수

송용 연료를 바이오연료로 10% 정도 대체하기 위해서는 기존 농

경지의 30 - 70%까지 필요할 것으로 예측 (참고 5)

- 또한 농산물 시장에 큰 영향을 주어 설탕의 경우 가격이 60%이상

증가하고, 식물성 식용유 가격은 20% 증가할 것으로 예측

◦ 따라서 차세대 주요 바이오연료 공급 원료인 목질계 바이오매스

및 유기성 폐기물의 안정적 공급방안 마련이 필요할 것임

34

2. 바이오디젤의 잠재적 보급량 및 사회적 순편익

가. CASE I: 보조금을 사회적 비용으로 감안할 경우

◦ 바이오디젤의 주원료로 유채유를 가정하여, 국내생산 시 잠재적

보급 가능량은 4가지 시나리오 (미래농정연구원, 2005)로 구분가능

- 최근 농촌진흥청 작물과학원 목포 시험장에서 개발한 ‘선망’이라

는 유채는 밭 재배 시 헥타르 당 4.48톤, 논 재배 시 4톤의 유채

씨를 생산하며, 기름함량 45.5%로 가장 우수한 바이오디젤 원료임

(장영석, 2006)

◦ 시나리오 1 (최저 잠재량): 유휴농지를 최대한 활용하는 경우로서

2004년 유휴지 47.8천ha 전체에 유채 재배 시

◦ 시나리오 2: 유휴지를 포함하여 겉보리 면적 9천ha를 대체하여 유

채 재배시 56.8천ha 경작가능

◦ 시나리오 3: 유휴지와 겉보리뿐만 아니라 쌀보리까지 유채로 대체

될 경우 83.8천ha 경작가능

◦ 시나리오 4: 유채의 내한성에 따른 재배지역의 북방 한계선과

『쌀＋유채』 이모작 고려 시 최대 550천ha 경작가능

◦ 시나리오 5 (최대 잠재량): 시나리오 4 + 폐식용유 잠재량 + 왕겨

잠재량

- 폐식용유는 연간 90만 톤 의 식용유 사용량에서 수거 가능량인

20만 톤에서 바이오디젤을 16만 톤 생산가능하다고 가정

- 왕겨는 연간 40만 톤 생산되는데 이 가운데 수거 가능량 10만 톤

에서 바이오디젤 8만 톤을 생산가능하다고 가정

Ⅳ. 보급전망 및 사회적 비용․편익 분석 35

구분 바이오디젤 생산량 (㎘)

폐식용유 180,800

왕겨 9,040

합계 189,840

* 자료: (주) 네오텍 내부자료

폐식용류 및 왕겨에 의한 바이오디젤 생산 가능량

◦ 보조금은 헥타르 당 170만원을 경관보전직불제에 의해서 지급하는

것으로 전제 (농어촌비서관 보고자료, 2005)

- ‘선망’은 밭에서는 헥타르 당 4.48톤, 논에서는 4톤 생산되므로 이

를 리터당 보조금으로 환산하면 753원/리터, 843원/리터임

◦ BD5의 경우 경유에 부과되는 리터당 612원의 세금 (‘06년 7월 기

준)이 면세되므로 이는 세수 감소 비용이 됨 (에너지경제연구원 내

부자료, 2006, ’에너지가격체계연구‘)

◦ 사회적 비용은 세수감소액과 보조금의 합으로 구성

◦ 석유대체편익은 ‘05 두바이유 연평균 가격인 $49.37/bbl (달러당

1,000원 )을 기준으로 함 (에너지통계연보 2006)

◦ 경관보전효과는 제주도의 유채수매가격 (kg 당 평균 1,020원)과 판

매가격 (kg당 300원)의 차이와 생산성 (ha 당 1.1톤)을 고려하여

헥타르 당 806,000원 적용 (미래농정연구원, 2005 참조)16)

◦ 일반 경유 1톤당 이산화탄소 배출계수는 3.07톤, SOx 0.017톤,

NOx 0.0023, TSP 0.00025톤으로 가정 (박종길) (참고 3)

16) 경관보전효과를 제주지역 유채수매가격과 생산성의 차이로 가정한 것은 향후 연구

를 통해 실제 경관보전에 대한 지불용의액 추정을 통해 산출해야 할 것임

36

◦ 이산화탄소 저감량 계산 시 BD100의 연소성분 기준으로 일반경유에

비해 78.45% 적게 배출된다고 가정 (이진석, 2004 참조) (참고 6)

◦ 이산화탄소 저감편익은 EU 배출권거래가격인 톤당 23유로 (‘05 기

준) 적용

◦ SOx 와 TSP는 BD100의 경우 일반 경유에 비해 각각 100% 및 47%

저감되고, Nox는 10% 증가된다고 가정 (이진석, 2004 참조) (참고 6)

◦ SOx, NOx, TSP, CO의 환경피해비용17)은 톤당 각각 3,430,670원,

2,660,777원, 9,116,767원, 3,639,274원으로 가정함18) (유승직, 2000;

UNEP, 1998, EC, 2002) (참고 4)

- NOx 의 경우는 바이오디젤이 기존 경유보다 오히려 배출량이 더

높은 것으로 나타나 저감효과가 아닌 증가비용으로 계산됨

- 기타 방향족 화합물 저감량은 관련 자료가 없는 관계로 환경편익

에서 제외

◦ 경유 대체율은 최저 0.6%에서 최대 7.44%까지 나타남

◦ 경유 대체율이 증가함에 따라 석유수입 및 원료수입 대체편익, 이

산화탄소 저감편익, 유채꽃 재배의 경관가치 및 환경적 편익이 증

가하고, 그와 동시에 정부 보조금 및 면세혜택으로 인한 세수감소

라는 사회적 비용이 증가하여, 사회적 순비용이 610억원에서 7,165

억원으로 증가할 것으로 추정됨

17) 삼성경제연구소 자료에 의하면 바이오디젤 대체로 인한 환경적 편익을 1047명을

대상으로 설문조사를 통해 지불용의액을 리터당 69.12원으로 추정했음. 그러나 대

기오염 피해 비용에 대해서는 국내외 문헌이 다수 존재하고 있는데도 불구하고 설

문조사를 통해 지불용의액을 추정한 것은 문제가 있음. 또한 바이오디젤 혼합비율

에 따라, 오염물질에 따라 발생량이 다르고, 각 오염물질별로 환경피해비용이 다른

데도 불구하고 이에 대한 언급이 전혀 없어 데이터의 정확성에 문제가 있다고 판단됨

18) 연구에 따라 편차가 크므로 최소값과 최대값을 제외한 연구결과들의 평균치를 적용함

Ⅳ. 보급전망 및 사회적 비용․편익 분석 37

구분 시나리오1 시나리오2 시나리오3 시나리오4 시나리오5

생산면적 (ha) 47,800 56,800 83,800 550,000 550,000

BD생산량 (㎘) 107,900 128,216 189,164 1,128,775 1,318,615

경유대체율 (%) 0.61 0.72 1.07 6.37 7.44

보조금 813 966 1,425 9,366 9,366

세수감소액 660 785 1,158 6,908 8,070

사회적비용(A) 1,473 1,750 2,582 16,274 17,435

사회적편익(B) 863 1,025 1,513 9,430 10,270

석유대체편익 335 398 587 3,505 4,095

경관보전효과 385 458 675 4,433 4,433

CO2 저감량 (톤) 239,001 284,001 419,002 2,500,259 2,920,759

CO2 저감편익 71 85 125 748 873

SOX 저감량 (톤) 1,834 2,180 3,216 19,189 22,416

SOX 저감편익 63 75 110 658 769

NOX 증가량 (톤) -456 -542 -800 -4,775 -5,578

NOX 증가비용 -12.1 -14.4 -21.3 -127.0 -148.4

PM 저감량 (톤) 223 265 391 2,334 2,727

PM 저감편익 20.3 24.2 35.7 212.8 248.6

CO 저감량 751.0 892.4 1,316.6 7,856.3 9,177.6

CO 저감편익 27.3 32.5 47.9 285.9 334.0

사회적순편익

(B-A)-610 -725 -1,069 -6,844 -7,165

시나리오별 국내 유채에 의한 바이오디젤 생산의 사회적 비용/편익추정

(단위: 억원)

38

◦ 동일한 수송용 경유 대체를 위해 원료를 수입하여 바이오디젤을

생산할 경우 사회적 순비용은 155억원 ~ 1,625억원으로 추산됨

◦ 원료가 수입되므로 유채재배에 따른 정부 보조 및 경관보전편익이

제외됨

구분 시나리오1 시나리오2 시나리오3 시나리오4 시나리오5

생산면적 (ha) 47,800 56,800 83,800 550,000 550,000

BD생산량 (㎘) 107,900 128,216 189,164 1,128,775 1,128,775

경유대체율 (%) 0.61 0.72 1.07 6.37 6.37

세수감소액 660 785 1,158 6,908 6,908

사회적 비용 660 785 1,158 6,908 6,908

사회적 편익 505 600 885 5,283 5,283

석유대체편익 335 398 587 3,505 3,505

CO2 저감량(톤) 239,001 284,001 419,002 2,500,259 2,500,259

CO2 저감편익 71 85 125 748 748

SOX 저감량 (톤) 1,834 2,180 3,216 19,189 19,189

SOX 저감편익 63 75 110 658 658

NOX 증가량 (톤) -456 -542 -800 -4,775 -4,775

NOX 증가비용 -12.1 -14.4 -21.3 -127.0 -127.0

PM 저감량 (톤) 223 265 391 2,334 2,334

PM 저감편익 20.3 24.2 35.7 212.8 212.8

CO 저감량 751.0 892.4 1,316.6 7,856.3 7,856.3

CO 저감편익 27.3 32.5 47.9 285.9 285.9

사회적 순편익 -155 -185 -272 -1,625 -1,625

시나리오별 원료수입에 의한 바이오디젤 생산의 사회적 비용/편익추정

(단위 : 억원)

Ⅳ. 보급전망 및 사회적 비용․편익 분석 39

◦ 유채유를 국내재배할 경우와 crude oil을 수입할 경우 사회적 순편

익을 비교해 보면 수입시 국내 재배시보다 455 ~ 5,540억원이 더

사회적으로 편익을 발생시킴을 알 수 있음 (참고 7)

◦ 따라서 정부보조에 의한 유채유의 국내재배가 수입에 비해 사회적

으로 바람직하다는 논리가 정당화되기 위해서는 에너지 및 식량의

안보가치와 같은 추가적인 사회적 편익이 사회적 순비용을 상쇄하

고 남음이 있음을 증명해야 할 것임

국내재배 시와 수입 시 사회적 순편익 차이 비교

(단위: 억원)

구분 시나리오1 시나리오2 시나리오3 시나리오4 시나리오5

국내재배시 (A) -610 -725 -1,069 -6,844 -7,165

수입시 (B) -155 -185 -272 -1,625 -1,625

차이 (B-A) 455 540 797 5,218 5,540

나. CASE II: 부산물 편익의 감안

◦ CASE I과의 차이점은 국내 유채 재배 및 바이오디젤 생산으로부

터 발생하는 부산물 편익을 사회적 편익으로 간주하여 산입할 경

우 원료의 국내 생산 대비 수입 간의 사회적 순편익을 비교하는

데에 있음

◦ 유채 재배로 인한 부산물 편익 산출과정은 와 같음

◦ 유채박 수입은 헥타르당 40만원 ~ 44.8만원으로 나타남

◦ 유채짚 수입은 톤당 1만원으로 간주하였고, 수입은 3.9만원 ~ 4.4만

원으로 나타남

◦ 글리세린 부산물의 화장품 원료로의 판매로 인한 편익의 계산

40

- 바이오디젤 생산량의 10%를 글리세린 생산량으로 가정

- 톤당 백만원으로 계산 (kg당 1,000원)

구분 논 밭

유채박헥타당 생산 (kg) 2,000 2,240

유채박kg당 가격 (원) 200 200

유채박헥타당 수입 (원) 400,000 448,000

유채짚헥타당 생산 (kg) 3,920 4,390

유채짚kg당 가격 (원) 10 10

유채짚수입 (원) 39,197 43,901

유채 재배로 인한 부산물 편익

◦ 유채 생산 및 바이오디젤 생산과정에서 발생하는 부산물 편익을

사회적 편익으로 간주하여 국내 유채유 생산으로 인한 사회적 순

편익은 와 같음

◦ 사회적 순편익은 여전히 마이너스로 나타났으나 CASE I보다 낮게

나타남

◦ 최소 242억원 ~ 최대 2,871억원으로 나타남

Ⅳ. 보급전망 및 사회적 비용․편익 분석 41

구분 시나리오1 시나리오2 시나리오3 시나리오4 시나리오5

생산면적 (ha) 47,800 56,800 83,800 550,000 550,000

BD 생산량 (㎘) 107,900 128,216 189,164 1,128,775 1,318,615

경유 대체율 (%) 0.61 0.72 1.07 6.37 7.44

보조금 813 966 1,425 9,366 9,366

세수 감소액 660 785 1,158 6,908 8,070

사회적 비용 1,473 1,750 2,582 16,274 17,435

사회적 편익 1,231 1,463 2,158 13,486 14,564

석유대체편익 335 398 587 3,505 4,095

경관 보전효과 385 458 675 4,433 4,433

CO2 저감량 (톤) 239,001 284,001 419,002 2,500,259 2,920,759

CO2 저감편익 71 85 125 748 873

SOX 저감량 (톤) 1,834 2,180 3,216 19,189 22,416

SOX 저감편익 63 75 110 658 769

NOX 증가량 (톤) -456 -542 -800 -4,775 -5,578

NOX 증가비용 -12.1 -14.4 -21.3 -127.0 -148.4

PM 저감량 (톤) 223 265 391 2,334 2,727

PM 저감편익 20.3 24.2 35.7 212.8 248.6

CO 저감량 751.0 892.4 1,316.6 7,856.3 9,177.6

CO 저감편익 27.3 32.5 47.9 285.9 334.0

유채박 부산물편익 214.1 254.5 375.4 2,240.2 2,240.2

유채짚 부산물편익 18.7 22.3 32.8 401.1 401.1

글리세린 부산물편익 108 128 189 1,129 1,319

사회적 순편익 -242 -287 -424 -2,788 -2,871

부산물 편익 감안 시 국내 유채 재배의 사회적 순편익

(단위: 억원)

◦ 한편 부산물 편익을 감안한 국내 유채 재배시 바이오디젤 생산의

사회적 순편익을 원료 수입에 의한 사회적 순편익과 비교해 보면

여전히 수입하는 것이 경제적인 것으로 나타남

42

◦ 수입하는 것이 최소 87억원 ~ 최대 1,246억원 경제적인 것으로 나

타남

구분 시나리오1 시나리오2 시나리오3 시나리오4 시나리오5

국내재배시 (A) -242 -287 -424 -2,788 -2,871

수입시 (B) -155 -185 -272 -1,625 -1,625

차이 (B-A) 87 103 152 1,162 1,246

국내 유채재배시 및 수입시 사회적 순편익 비교

(단위: 억원)

다. CASE III: 보리에 대한 보조이 유지된다고 가정할 경우

◦ CASE I과 II에서는 경관보전직불제를 휴경지 뿐만 아니라 이모작

지역까지 확대 실시한다고 가정하였으나, CASE III에서는 휴경지

에 대해서만 경관보전직불제를 실시토록 하고, 밭농사 및 이모작

지역에 대해서는 보리생산의 수익을 보전하는 보조금이 유채재배

농가에 제공된다고 가정하고, 유채 보조금과 기존 보리 보조금과

의 차액을 순보조금으로 간주함

◦ 보조금 계산 과정은 과 같음

- 보리에 지급되는 보조금은 보리의 정부 수매가격과 국제가격간의

차이로 계산

- 유채에 지급되는 보조금은 보리 수매가격과 유채의 국제가격의

차이로 계산

- 보리와 유채의 보조금 차이를 계산하면 kg당 144.5원으로 계산됨.

즉 보리에 지급되는 보조금이 유채에 지급되는 보조금보다 144.5

Ⅳ. 보급전망 및 사회적 비용․편익 분석 43

원 많기 때문에 현재 생산되고 있는 보리를 유채로 대체한다면

kg당 144.5원 만큼의 보조금이 절감될 수 있음

보리의 국제가격(원/kg)(a) 175.5 유채의 국제가격(c) 320

보리의 수매가격(원/kg)(b) 798.5 보리의 수매가격(d) 798.5

보조금(원/kg)(b-a) 623 보조금(d-c) 478.5

보리 및 유채에 지불되는 보조금

(단위: 원)

◦ 한편 유채를 기존 밭농사 지역에 재배할 경우에는 헥타르 당 4.48

톤이 생산되고, 이모작지역에 재배할 경우에는 소출이 약간 낮은

4톤에 생산된다고 가정하였기 때문에 밭농사 지역과 이모작 지역

의 보조금이 다르게 계산될 것임

- 보리의 헥타르 당 생산량은 평균 4.05톤 (겉보리와 쌀보리의 평균

산출 기준)

◦ 에 의하면