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지난달 16일(현지시각) 미국 노스다코타주 리처드턴(Richardton)에 자리한 GEVO(지보) 에탄올 공장에 도착하니 옥수수 저장고(사일로) 3기와 발효 탱크 4기, 에탄올 임시 저장 탱크 1기 등 회색빛 강철 설비들이 줄지어 서 있었다. 주변에는 복잡한 금속 배관과 계단, 철제 구조물이 얽혀 있었다
이곳 지보 노스다코타 공장은 약 61만평(500에이커) 규모로, 매년 약 2300만 부셸 (58만4000톤)의 옥수수를 원료로 사용해 연간 6500만 갤런 (16만8000톤)의 에탄올을 생산한다. 이곳에서 생산된 저탄소 에탄올은 오리건, 워싱턴, 신규릴게임
브리티시컬럼비아, 앨버타 등 북미 서부의 저탄소 연료 수요 시장을 비롯해 미국과 캐나다 전역으로 공급된다.
생산 과정에서는 건조주정박(DDGS) 12만5000톤, 액상주정박 8만톤, 옥수수유 수백만 파운드 등 다양한 부산물이 함께 만들어진다. 이들 부산물은 가축 사료나 바이오화학 원료로 재활용돼 부가가치를 높이고 있다.
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◇ 美 최초의 CCS 에탄올 공장, 지보



에탄올 공정 중 발생한 이산화탄소(CO₂)를 지하에 보관하기 위한 설비. CO₂ 포집·저장을 위한 배관과 이를 측정하는 유량계가 있다. 이곳에서 1.5마일 떨어진 곳에 CO₂가 주입된다./ 안소영 기자

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겉모습만 보면 지보 노스다코타는 일반적인 바이오에탄올 생산시설과 비슷하다. 그러나 내부를 들여다보면 지보의 역할은 이를 넘어섰다. 분쇄, 혼합, 발효, 증류, 정제, 저장에 이르는 11개 건물 중 가장 눈에 띄는 것은 바로 탄소 포집 설비다.
지보는 미국에서 최초로 주정부 인가를 받은 이산화탄소 포집 및 저장(바다이야기 모바일게임
CCS) 시설을 갖추고, 이를 통해 CDR(탄소 제거) 크레딧을 획득한다. 생산 과정에서 발생하는 이산화탄소(CO₂)를 100% 포집해 지하 1마일(약 1.6km) 깊이의 브룸크릭 지층에 영구 저장할 수 있다. 이 설비는 연간 최대 100만 톤의 이산화탄소를 저장할 수 있으며, 현재까지 약 50만 톤을 저장했다.
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asser) 지보 공장 책임자는 “에탄올 공장 중 탄소를 공장 바로 옆에서 저장할 수 있는 곳은 이곳 뿐”이라며 “다른 공장은 파이프라인이나 철도를 통해 운반해야 한다”고 말했다. 그는 또 “노스다코타 서부로 넓혀 보면, 탄소를 45억톤 이상 저장할 수 있을 것으로 보인다”고 덧붙였다.
◇ 에탄올에서 항공유로, AtJ 기술에 도전
지보는 미국 내 AtJ(Alcohol-to-Jet) 기술 개발을 선도하는 기업이다. AtJ는 사탕수수나 옥수수로 만든 에탄올을 항공유로 전환하는 기술이다. 이는 폐식용유 기반으로 항공유를 만드는 HEFA(수소화처리), 이산화탄소와 수소를 합성하는 PtL(합성연료) 기술과 함께 지속가능항공유(SAF) 차세대 생산기술로 꼽힌다.
미국에서 이러한 기술이 빠르게 발전하는 이유는 미국이 충분한 원료, 기술, 그리고 자금 지원책을 갖추고 있기 때문이다. 미국에서는 약 9400만 에이커(1151억평)의 땅에서 옥수수가 재배되고 있다. 미 정부는 탄소포집 세액공제(45Q), 청정연료 세액공제(45Z) 등의 정책을 운영 중이다. 폐식용유 기반 수소화처리 위주 정책을 펼치는 유럽과 달리, 농업인프라와 에탄올 생산시설이 갖춰진 미국은 AtJ 기술에 힘을 쏟고 있다.
알렉스 클레이튼 지보 사업개발 책임자는 “현재 폐식용유 기반 SAF 기술이 가장 많이 쓰이고 있지만, 이 방법만으로는 늘어나는 항공유 수요를 충족할 수 없다”고 했다. 그는 “현재 전 세계 항공사는 연간 900억 갤런의 항공유를 소비하고 있으며, 향후 2배로 늘어날 전망”이라며 “에탄올을 활용한 AtJ 기술 확대가 필수적”이라고 말했다.
◇ 높은 비용·정책 불확실성은 걸림돌



GEVO는 탄소를 줄이기 위해 무경운 농법을 비롯한 농가의 탄소 감축 농법을 지원하고 있다./ 안소영 기자


다만, 탄소포집 비용이 여전히 높고 AtJ 기술 역시 상용화까지 시간이 필요하다는 점은 걸림돌이다. 지보(GEVO)에 따르면, 현재 탄소포집을 통해 이산화탄소 1톤을 저장하는 데 50~70달러(약 7만~10만 원)의 비용이 든다. 반면 국내 탄소배출권 단가는 1만 원대 초반으로, 이에 비해 훨씬 낮은 수준이다.
또한 에탄올을 SAF로 전환할 경우 탄소집약도가 높다는 점도 걸림돌로 지적된다. 국제항공 탄소상쇄·감축제도(CORSIA)가 지난 6월 발표한 자료에 따르면, AtJ의 탄소집약도(CI)는 72.4 g/MJ로 기존 항공유(89 g/MJ)의 약 81% 수준에 머물렀다. SAF 도입의 목적이 석유 기반 항공유 대비 온실가스 배출을 크게 줄이는 데 있음에도, 아직 그 수준에 미치지 못하고 있는 셈이다.
이 수치를 낮추기 위해서는 ▲그린수소 및 풍력 등 비화석 열에너지 전환 ▲탄소포집 기술의 적극적 활용 ▲농가의 친환경 농업 활동 등 공급망 전반의 저탄소화가 결합되어야 한다.
지보는 이러한 문제를 해결하기 위해 블록체인 기반 플랫폼으로 옥수수 공급망 전 과정을 추적하고, 탄소포집 시설 운영은 물론 옥수수 농가의 지속가능 농법까지 지원하고 있다. 에린 하이트캠프(Erin Heitkamp) 지보 SAF 및 탄소솔루션 부문 부사장은 “에너지 전환과 탄소포집, 그리고 친환경 농업 지원이 결합되면 탄소 배출을 ‘마이너스’로 돌릴 수도 있다”며 “이를 위한 정부 지원과 투자가 필수적”이라고 강조했다.
하지만 트럼프 행정부의 친환경 정책 후퇴 기조로 인해 정책적 불확실성은 여전하다. 노스다코타 주립대 농업경영 및 응용경제학과 부교수인 데이비드 리플링거는 “트럼프 정부는 SAF 지원 의지가 크지 않으며, 정책 우선순위도 수시로 바뀐다”며 “결국 시장이 SAF 수요를 결정하게 될 것”이라고 말했다.
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