펄프와 제지 산업이 바이오연료, 바이오에너지, 바이오제품들을 대량으로 즉시 생산할 수 있는 위치에 자리 잡고 있다.

새로운 섬유 처리 공정의 필요 없이 매년 수십억 갤런의 바이오연료들을 운반할 수 있는 인프라구조를 보유하고 있으며 성숙되어 있는 전 세계의 많은 펄프 및 제지 밀들은 거대한 재생에너지 생산업자들이 될 것이다.

특히 중요한 점은 제지 산업에서 이용하는 바이오매스 자원이 모두 셀룰로오스계 원료 물질로서 식용 바이오매스 자원을 전혀 이용하지 않는다는 것이다.

미국에 200개 이상의 펄프 밀들과 캐나다에 있는 100여개의 설비들이 있음을 고려하면 피셔 트롭쉬 공정으로 생산할 수 있는 합성 천연 기름의 양은 최대한 4억2천만 배럴이 될 것이다. 북미 대륙에 있는 모든 제지 산업과 펄프 산업을 대상으로 하여 계산하면 매년 150억~200억 갤런을 생산하는 것이다.

펄프 밀들은 4가지 이유로 복합 바이오정제 공정에 이상적이다. 첫째, 펄프 밀 공정들은 대량의 목재, 목재 칩 등을 받고 처리할 수 있도록 설비를 갖추고 있으며 운반 등에 대한 인프라 구조도 갖추어져 있다.

미국 내에서 펄프 밀 공정들은 매년 1억2천만 톤(건조 상태 기준) 이상의 목재들을 이용하고 있으며 필요하다면 농산물 및 임산물 폐기물, 에너지 작물, 임업 폐기물 등을 적어도 비슷한 용량까지 처리할 수 있다.

둘째, 펄프 밀들은 기본적으로 미국 전역에 제품을 보내거나 저장하기 위한 인프라 구조를 가지고 있다. 셋째, 펄프 밀 사업체들은 새로운 비용을 발생시키지 않으면서 바이오정제 사업을 위해 일할 수 있는 잘 발달된 인프라구조와 인력을 지니고 있다.

넷째, 펄프 밀 사업체들은 공정 용수, 전기, 증기, 폐기물 처리 등과 같이 바이오 정제 플랜트는 운영하기에 필요한 보조 시설들이 설치되어 있어 추가 투자금이 필요치 않다.

또 하나의 중요한 이유는 화학 펄프 밀 사업체들이 이미 바이오 정제 플랜트들로서 운전되고 있다는 사실이다. 일례로 펄프 밀 공정에서 발생되는 블랙 리커(Black Liquor)로부터 코팅, 페인트, 접착제, 왁스, 광택제, 휘발유 첨가제, 농업 제품 등이 생산되고 있다.

열회수용 보일러들에서 블랙 리커를 대량으로 연소시키는 공정보다 복합 바이오 정제 플랜트들은 블랙 리커로부터 에탄올, 합성가스, 합성 천연 석유, 바이오 디젤 등을 포함하는 다양한 셀룰로오스계 바이오 연료들을 생산한다. 바이오 연료들은 밀 공정에서 원유 기반의 연료들의 사용을 저감시키거나 도는 수송용 연료/모터 연료 등으로 판매된다.

펄프 및 제지 산업에서 이용할 수 있는 복합 바이오 연료/바이오 제품 공정들이 매우 많다. 바이오매스를 합성가스로 전환하는 가스화 공정, 피셔 트롭쉬 공정과 연계된 가스의 액화 기술들, 유동층 보일러를 포함한 다양한 열분해 기술들 등이 포함된 열화학적 전환 기술들이 여기에 해당된다. 다른 방법들은 당 성분들을 발효시키는 생물학적 방법, 헤이셀룰로오스 가수 분해 등이다.

미국 임업 제지 연합(The American Forest and Paper Association)은 단독으로 사용되는 셀룰로오스계 바이오정제 플랜트들과 제지 및 펄프 공정에 연계된 복합 바이오 연료 생산의 기초 경제성 비교 연구를 수행하였으며 열화학적 접근 방식이 가장 경제성이 높다고 발표했다.

홍순우 기자/ kip@packnet.co.kr