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연구자료 아프리카 바이오에너지 개발 잠재력 및 발전 전망 경제개발, 경제협력

저자 박영호 발간번호 10-08 자료언어 Korean 발간일 2010.11.09

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선·후진국을 막론하고 화석연료를 대체할 수 있는 새로운 에너지원 개발이 주요 과제로 추진되고 있다. 국제유가가 2000년대 초반 이후 높은 수준을 유지해오고 있고, 앞으로도 하락보다는 상승기조가 지속될 가능성이 더 클 것으로 전망됨에 따라 대체에너지 개발이 더욱 탄력을 받고 있다. 여기에 환경문제가 국내 및 글로벌 이슈로 부각되면서 친환경 에너지로서 대체에너지 개발이 각광받고 있다.
대체에너지에는 여러 종류가 있는데, 태양광, 풍력 등과 함께 석유를 대신할 수 있는 주요 에너지로 바이오에너지가 주목받고 있다. 바이오에너지는 아프리카, 특히 사하라이남아프리카 지역에서 차세대 에너지원으로 그 중요성이 강조되고 있다.
아프리카에서 바이오에너지 개발의 가장 큰 의의는 심각한 전력난 해소에 있다. 아프리카는 세계에서 가장 어두운 대륙으로 인구의 절반 이상이 전기를 사용하지 못하는 절대적인 에너지 빈곤상태에 빠져 있다. 아프리카의 전력부족문제는 단순히 산업적 영역을 뛰어넘어 보건, 교육 등 사회 전 분야에 걸쳐 빈곤을 더욱 악화시키고 있다. 발전소 건설 등 전력공급 확충을 위한 노력이 시도되고 있으나 그 효과가 미미하여 단기간 내에 전력문제가 해결될 가능성이 높지 않다. 바이오에너지를 개발하여 이를 이용하게 되면 기존 전력에 대한 의존도를 줄일 수 있어 에너지원의 다변화가 가능하다.
바이오에너지는 특히 인구의 70% 이상이 살고 있는 농촌지역의 1차 에너지원으로서 전력문제를 해결할 수 있는 효과적인 대안이라고 할 수 있다. 인구밀도가 낮고 제반 인프라가 극히 열악한 아프리카의 농촌현실을 감안할 때 농촌지역으로까지의 송배전망을 구축한다는 것은 비현실적이므로 해당 지역에서 에너지를 생산하고 사용하는 바이오에너지 개발이 각광받고 있다.
아프리카 바이오에너지 개발의 또 다른 의의는 환경과 보건적인 측면에서 찾을 수 있다. 전력사정이 극히 열악하여 5.5억 명의 아프리카 인구가 나무 등과 같은 재래 에너지원에 의존하며 살아가고 있는데, 이에 따라 산림파괴가 예상보다 광범위하게 진행되고 있는 것으로 나타나고 있다. 아프리카의 산유국들조차 원시적인 바이오매스 자원에 과다하게 의존하고 있다. 산림파괴와 이에 따른 환경문제는 채취경제에 의존하고 있는 아프리카에 더욱 많은 피해를 야기시키고 있다. 또한 과다한 바이오매스 이용에 따른 실내공기 오염으로 많은 여성과 아동이 호흡기질환으로 고통받고 있다.
바이오에너지 개발은 고유가에 따른 에너지원의 다변화와 환경보호 이외에도 농촌지역의 소득증대를 창출할 수 있는 수단으로 기능할 수 있다. 바이오에너지는 아무래도 농촌지역의 토착에너지원(indigenous energy sources)을 활용하는 것인 만큼 생산, 가공처리, 수송, 교역 등의 과정을 통해 직․간접적으로 농촌지역의 소득증대와 일자리 창출과 연결될 수 있다. 브라질은 바이오에탄올과 바이오디젤 등 바이오에너지의 대량생산과 소비를 통해 화석연료에 대한 의존도를 낮추어나가고 있을 뿐만 아니라 고용창출과 농가소득 향상 등의 성과를 얻고 있다.
아프리카는 광범위한 유휴 농경지와 풍부한 노동력을 가지고 있어 다른 어느 지역보다 바이오에너지 개발 잠재력이 높은 것으로 평가되고 있다. OECD 보고서에 따르면 2050년 아프리카가 전 세계 바이오에너지 작물 재배면적의 40% 이상을 차지할 것으로 전망되고 있다.
물론 아프리카의 바이오에너지 산업발전에는 적지 않은 장애요인과 과제가 남아 있다. 남아공을 비롯하여 탄자니아, 모잠비크 등의 아프리카 국가들은 다른 어느 개도국에 비해 일찍이 바이오에너지 산업에 관심을 보여오고 있지만, 나머지 많은 국가의 경우에는 정부차원의 전략적이고 중장기적인 계획을 찾아보기 어렵다. 브라질이 바이오에너지 개발의 선두주자를 유지하고 있는 배경에는 기술 및 경험 축적, 상용화의 성공 및 넓은 소비시장도 있지만, 이에 앞서 체계적이고 중장기적인 바이오에너지 산업 육성정책이 자리하고 있다.
열악한 인프라도 커다란 걸림돌이다. 아프리카의 열악한 도로사정으로 인해 지역 간 이동이 용이하지 않고 이에 따라 운송비용이 매우 비싸다. 더욱이 바이오에너지의 수출은 더욱 어렵다. 높은 수송비용 때문에 바이오에너지 생산업자들은 수지타산을 맞추기 어렵다. 열악한 인프라 사정은 다른 개도국에서도 나타나는 일반적인 현상이지만 아프리카의 경우에는 그 정도가 매우 심각한 수준이다. 예컨대 일본에서 코티디부아르까지 자동차 한 대를 배로 운송하는 비용은 1,500달러인 반면에, 이를 코티디부아르에서 에티오피아까지 운송하는 비용은 무려 5,000달러를 넘고 있다고 한다. 또한 야자유를 싣고 인도네시아에서 케냐 몸바사 항구까지 가는 수송비는 톤당 40달러라고 한다. 그러나 몸바사에서 육로를 통해 우간다 수도 캄팔라까지는 톤당 100달러가 넘게 든다고 한다. 거리로 보면 1/6에 불과하지만 비용은 2배 이상 소요되는 것이다. 그리고 어떤 내륙국가에서는 수출상품을 연안지역으로까지 실어나르는 데 수반되는 운송비용이 수출가격의 무려 3/4에 해당할 정도이다. 그리고 내륙지역에서 어렵게 항구까지 상품을 운송한다고 해도 이를 선적할 항구 또한 크게 부족한 것이 현실이다. 이는 극히 열악한 아프리카 역내 인프라의 현주소를 잘 보여주는 것으로, 아프리카 수출상품의 가격경쟁력이 그만큼 취약할 수밖에 없음을 의미하는 것이다.
우리나라는 높은 농지비용과 인건비 등으로 인해 바이오에너지 원료작물을 해외에서 저렴하게 확보하는 것이 중요한데, 아프리카 진출에는 이와 같은 현지사정과 물류상의 난점이 충분히 고려되어야 한다.
개발협력(ODA) 측면에서 바이오에너지 개발이 비중 있게 다루어질 필요가 있는데 관련 산업의 동반진출협력을 고려해볼 수 있다. 예컨대 IT 협력진출(특히 농촌지역)에 있어 현실적으로 부딪치는 문제 중 하나는 통신기지국 설치, 운영, 충전 등을 위한 전력시설이 크게 부족하다는 점인데, 이때 바이오에너지 개발협력을 통해 이를 보완할 수 있다. GSMA(GSM Association), MTN, 에릭슨 등 외국 통신기업들은 무선통신 기지국을 위한 전력을 조달하기 위해 바이오연료를 이용하고 있는데, 기지국 현지에서 생산 중인 팜유, 자트로파 등 바이오연료를 활용해 전력을 공급하고 있다.
아프리카 바이오에너지 개발은 농업부문에 미칠 영향, 특히 식량문제를 고려해 신중하게 이루어져야 한다. 바이오에너지 개발은 식량문제와 상충관계에 있으므로 식용작물 재배에 영향을 미치지 않은 범위 내에서 이루어져야 한다. 사탕수수, 곡물 등과 같은 식용작물(1세대 바이오에너지 원료)을 이용한 바이오에너지 생산은 식량안보와 관련되는 문제로 광범위한 사용에는 한계가 있을 수밖에 없을 것이다. 이에 따라 최근에는 비식용 바이오매스(2세대 바이오에너지 원료)를 이용한 바이오에너지 개발의 필요성이 부각되고 있다. 이 중에서 특히 주목할 만한 바이오 작물이 바로 자트로파(Jatropha)이다. 자트로파는 열대 야생지역에서 흔히 발견되는 비식용작물로 황무지에서 잘 자라며 바이오디젤 원료로서의 매력이 크다. 자트로파는 아프리카의 자연여건상 대량생산이 가능하고 오일함량이 많은 관계로 차세대 바이오에너지원으로 각광받고 있다. 더욱이 간단한 기계로 농가에서 직접 오일을 짜낼 수 있는 이점도 가지고 있어 향후 아프리카에서 생산 붐이 기대되고 있다.
한편 바이오에너지 개발은 농경지 감소로 이어질 수 있다는 우려가 제기될 수 있으나, 아프리카의 광활한 유휴 토지를 감안한다면 이 같은 우려는 불식될 수 있을 것이다.
Developing renewable energy which can replace the fossil fuel has become a major task for all countries. Efforts to find renewable energy are gaining momentum due to high price of crude oil, which has remained high from the early 2000s, and is expected to rise even higher. In addition, the environmental issue is becoming a truly global issue, meaning questions concerning development of green energy have now taken center stage.
The bioenergy is drawing attention as an alternative source of renewable energy source; there are also solar and wind power, which can replace crude oil. Solar power is especially important in Sub-Saharan Africa as the next-generation energy source.
The attention being paid to development of bioenergy is due to its potential to resolve the shortage of electricity in Africa. Africa suffers from a severe energy shortage - the ‘darkest’ continent where half the entire population of the continent does not have access to the electricity. The lack of electric power in Africa, in turn, worsens poverty because it hampers not only the operation of industry but also social welfare apparatuses in public health and education. Although there were many attempts to expand the power supply by constructing new power plants, it is a problem without short-term solutions. But if the sources of energy are diversified, it would reduce Africa’s reliance on fossil fuel.
Bioenergy also happens to be the most efficient form of renewable energy for Africa’s rural areas, where the 70 percent of the continent’s population live. As it would be impossible to build a power grid for rural areas, which has poor infrastructure and low population density, bioenergy that can generate power for use at the local level has come into the spotlight.
Another significance of bioenergy development is found with aspect to the environment and public health sector. The power situation in Africa is poor: 550million Africans depends on the traditional energy sources such as wood, leading to destruction of forests. Even oil-producing countries in Africa are heavily dependent on biomass energy. Such destruction of forests cause serious damage to African rural economies still dependent on gathering and collection. Many women and children suffer from respiratory disease caused by air pollution, the most serious consequence of overuse of biomass energy.
Other than diversification of energy and protection of the environment, bioenergy development can increase income in rural Africa. Bioenergy uses energy sources already existing in rural areas, and thus can create work through production, transportation, trade and processing. In Brazil, production and consumption of bioenergy in the form of bio-ethanol and bio-diesel; has reduced fossil fuel dependence, created jobs, and increased income.
Abundant farmland and labor force gives Africa great potential for developing bioenergy. By 2050, Africa will cultivate more than 40percent of bioenergy crops of the world according to the OECD report.
However, there are many obstacles to developing bioenergy in Africa. Though African countries including South Africa, Tanzania and Mozambique give increasing attention to the bioenergy industry, it is hard to find strategic and long-term plans at the governmental level in most African countries. It should be noted that Brazil's success was backed up by strategic government policy for the bioenergy industry.
There is also the issue of poor infrastructure, which hinders economic growth in Africa. Case in point, poor road conditions disrupts travel, as well as increasing the logistics costs. This makes exports of bioenergy difficult, not to mention making bioenergy less than profitable. Poor infrastructure may be a problem common to developing regions, but Africa’s infrastructure situation is especially acute. Two examples highlight this point: ① Transporting a car from Japan to Cote d'Ivoire costs 1,500 dollars, but transporting a car from Cote d'Ivorie to Ethiopia costs more than 5,000 dollars, ② Transporting coconut oil from Indonesia to Mombasa, Kenya, costs 40 dollars per ton; but coconut oil being shipped from Mombasa to Kampala, the capital city of Uganda, costs 100 dollars per ton. In the second case, the product travels 1/6 the distance, but costs twice as much. The transportation cost alone takes up 3/4 of the price for export goods shipped from a landlocked country to the coast, with shortage of ports adding to the difficulty in exporting. This reality of poor African infrastructure means that African export goods are critically handicapped in terms of price competitiveness.
As for Korea, given its expensive farmland as well as expensive labor, it is important to obtain bioenergy crops at low prices from overseas, but it must take into consideration the local situation and distribution problems in Africa.
It is also necessary to emphasize development of bioenergy with respect to Korea’s ODA. Bioenergy-related businesses should first build a system of cooperation when it enters Africa. Collaboration in rural Africa in terms of IT is made difficult by the shortage of power supply, which poses formidable obstacles to operating a telecommunication base station there; but collaboration on Bioenergy development can actually help solve the problem. For instance, foreign telecommunication industries, GSMA (GSM Association), MTN and Ericson, use bio fuel - palm oil and jatropha - which are locally farmed, to supply electricity for their base stations.
The downside of African bioenergy development is shortage of food produced by the farms. Bioenergy development should take the place without hurting food crop cultivation. But 1st generation bioenergy, bioenergy from food crops, will only achieve limited usage due to the food security problem; thus leading to the growth of 2nd generation bioenergy, non-food crop bioenergy, which is expanding in importance. Jatropha is a non-food crop which can be found in tropical regions, growing well in seemingly inhospitable wastelands. This plant, which can be grown on a massive scale, contains much oil which is suitable as a source of bio-diesel. Extraction is not difficult, as jatropha oil can be squeezed out easily using a simple machine, so the production boom is expected to occur in farms around Africa. The concerns over development of bioenergy reducing farmlands in Africa can be laid to rest when the vast, open fields of Africa accommodate this new source of biofuel.

국문요약


제1장 머리말
1. 연구 배경 및 목적
2. 바이오에너지의 개념 및 특성

제2장 아프리카의 에너지 수급 현황 및 바이오에너지 개발 의의
1. 아프리카의 에너지 이용 실태: 전통적 바이오매스에 의존
2. 아프리카 바이오에너지 개발의 의의
가. 에너지원의 다변화: 전력난 해소
나. 농촌소득 증대
다. 환경과 보건적 측면

제3장 아프리카 바이오에너지 개발 잠재력
1. 아프리카 바이오에너지 생산 현황 및 여건
가. 바이오에너지 생산 현황
나. 바이오에너지 생산여건: 넓은 경작지와 적합한 기후조건
2. 아프리카 바이오에너지 작물재배 현황
가. 식용작물
나. 비식용작물
3. 아프리카 바이오에너지 생산 전망

제4장 아프리카 주요국의 바이오에너지 개발정책
1. 남아공
2. 나이지리아
3. 모잠비크
4. 탄자니아

제5장 주요국의 아프리카 바이오에너지 산업 진출동향 및 전망
1. 개요
2. 주요 국가별 아프리카 바이오에너지 시장 진출동향 및 특징
가. 유럽
나. 미국
다. 중국
라. 일본

제6장 맺음말

Executive Summary

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