깨끗한 연료: 항공의 미래

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어느 날 비행기는 더 이상 가솔린을 사용하지 않고 지방, 전분, 설탕, 쓰레기 등 다른 이국적인 연료원을 꾸준히 "섭취"하여 비행하게 될 것입니다. 이는 아메리칸 항공, 델타 항공, 유나이티드 항공의 계획으로, 모두 2050년까지 탄소 배출량을 줄이겠다는 야심찬 목표를 세웠습니다.

일반적인 추세

작년에 버진 애틀랜틱 항공은 식물성 지방과 설탕으로 만든 합성 연료만을 사용하여 대서양 횡단 비행을 성공적으로 완료했습니다. 이 단계를 통해 지속 가능한 항공연료(SAF)의 미래가 열립니다. SAF는 생물 기반 오일, 농업 부산물 등의 자원을 활용해 생산되며, 기존 제트 연료보다 탄소 배출량이 적은 항공 연료를 총칭하는 용어입니다.

버진 애틀랜틱 항공은 영국 민간 항공청으로부터 100% 지속 가능한 항공 연료(SAF)를 사용하여 장기적으로 계획된 대서양 횡단 항공편을 운항할 수 있는 허가를 받았습니다. 사진: 버진 애틀랜틱

위 항공편에 버진 애틀랜틱이 사용한 보잉 787 항공기는 석유에서 추출한 합성 제트 연료보다 탄소 배출량이 70% 적은 SAF를 사용했습니다. 이전에는 에어버스 A380 여객기가 주로 식용유와 폐지방으로 만든 연료를 사용해 처음으로 3시간 비행을 시험했습니다. 지금까지 상업용 항공기에 전력을 공급할 만큼 가볍지만 강력한 배터리를 설계한 사람은 없습니다. 따라서 항공기 배출가스를 줄이는 가장 실용적인 방법은 항공기에 SAF 사용을 요구하는 것입니다.

그러나 항공기의 탄소 배출량을 줄이려면 연료 조달에 달려 있는데, 잠재적인 연료 공급원 중 어느 것도 모든 연료 수요를 충족시킬 수 없기 때문입니다. 바이든 행정부는 2050년까지 항공 산업의 지속 가능한 연료 의존도를 100%로 높이겠다는 목표를 설정했지만, 작년에 미국은 항공 연료 소비량의 0.2% 미만을 충족할 만큼의 지속 가능한 연료를 생산했습니다.

공급 찾기

현재 지속 가능한 제트 연료는 거의 모두 사용된 식용유, 식물성 기름, 동물성 지방을 포함한 어떤 형태의 지방으로 만들어졌지만, 공급이 수요에 미치지 못합니다. 미국과 유럽은 현재 국내에서 공급되는 사용된 식용유의 거의 전부를 사용하고, 아시아에서 추가적으로 폐지방을 수입하여 항공기, 자동차, 트럭용 바이오연료를 생산하고 있습니다.

앞으로 몇 년 안에 미국 시장에 출시될 다음 지속 가능한 제트 연료는 옥수수와 사탕수수로 만들어질 가능성이 있습니다. 이전에는 연료 정제소에서 이 작물의 전분과 당분을 발효시켜 에탄올을 만든 다음, 이를 가솔린과 디젤에 섞었습니다. 대체 연료 스타트업인 란자젯(LanzaJet)이 미국산 옥수수, 브라질산 사탕수수 등에서 추출한 에탄올을 사용해 제트 연료를 생산하는 세계 최초의 공장을 열었습니다.

한 가지 한계점은 식량 작물로 만든 연료는 폐기물로 만든 연료만큼 지속 가능하지 않을 수 있다는 것입니다. 농경지는 제한적이며, 바이오연료 작물 재배 면적을 확대하면 과도한 물 사용, 삼림 벌채 등 부정적인 환경적 결과가 초래될 수 있으며, 대기 중으로 더 많은 탄소가 방출될 수 있습니다. 옥수수 에탄올로 미국 항공 연료 수요 전체를 충족하려면 미국은 1억 1,400만 에이커의 옥수수를 재배해야 하는데, 이는 캘리포니아주보다 넓은 면적입니다. 워싱턴 포스트에 따르면, 이것이 유럽 규정이 식량 작물로 만든 대부분의 바이오연료를 "지속 가능한" 것으로 간주하지 않는 이유이며, 옥수수 에탄올로 만든 제트 연료도 미국 정의에 따라 세금 인센티브를 받을 자격이 없을 수 있다는 것입니다.

대안으로 제조업체들은 셀룰로오스 피복 작물에서 제트 연료를 생산하는 방법을 개발하고 있습니다. 셀룰로오스 피복 작물은 농장에서 정기적인 재배 기간 사이에 토양을 건강하게 유지하기 위해 재배하는 일종의 잔디 피복 작물입니다. 이 식물들은 비수기에 자라기 때문에 식량 작물과 농경지를 두고 경쟁하지 않으므로 지속 가능성이 더 높습니다.

일부 회사는 폐기물을 제트 연료로 바꾸고 있습니다. 그중에는 2022년에 폐기물을 연료로 전환하는 공장을 오픈할 예정인 미국의 정유 회사인 풀크럼 바이오에너지가 있습니다. 하지만 모든 폐기물이 좋은 재료인 것은 아니므로 분류가 필요합니다. 농업 폐기물과 같이 줄기, 잎, 수확하지 않은 농산물, 또는 식품 가공 과정에서 남은 껍질과 조개껍질 등 다른 형태의 폐기물도 더 적합합니다. 벌목 후 남은 나뭇가지와 나무껍질, 톱밥, 나무 조각도 원자재의 공급원이 될 수 있습니다. 녹색 수소 연료도 높은 평가를 받고 있습니다.

수소를 이용한 제트 연료 생산은 아직 초기 단계이지만, 생산량이 늘어나면 녹색 수소가 빠르게 지속 가능한 연료의 가장 큰 공급원 중 하나가 될 것이라고 지속 가능한 항공 연료 생산업체인 SkyNRG가 예측했습니다.

칸 훙

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