SAF의 원료·제조 공정과 원료 위장 문제

소개

이번에는 SAF (Sustainable Aviation Fuel : 지속 가능한 항공 연료)에 대해 조금 더 파헤쳐 보겠습니다.
SAF에 대해서는, 2025년 2월 3일에 「 국내에서의 SAF의 최신 동향과 전망 」이라고 하는 기사로, SAF의 정의, 정책 동향, 항공사의 대처를 중심으로 소개했습니다.
SAF에 대해 강한 관심을 갖고 있는 분이 많은 것 같기 때문에, 본 기사에서는, 한 걸음 더 나아가, SAF의 원료나 제조 프로세스의 상세에 더해, 「폐유의 위장 문제」에 대해 파헤쳐 해설합니다.

세계적으로 탈탄소화의 필요성이 높아지고 있는 가운데, 항공업계에서 SAF가 하는 역할은 매우 큰 역할을 하고 있습니다. 그러나 그 신뢰성을 지원하는 공급망의 투명성과 인증 제도에는 여전히 많은 과제가 남아 있습니다.

SAF의 주요 원료 및 제조 기술

SAF에는 다양한 원료와 제조 공정이 있습니다. 아래에 주요 원료 분류와 대표적인 기술을 정리합니다.

폐식용유(UCO)

주로 식당 등에서 사용되는 식물성 기름을 의미합니다.
현재 SAF에 가장 널리 사용되는 원료이며, HEFA(수소가공 에스터 및 지방산) 방법으로 정제됩니다.
HEFA 제조 방법에 대해서는 다음 도표를 참고하시기 바랍니다.

(출처: 화학식이 설명하는 여섯 가지 SAF 생산 방식|약 30개의 SAF 제조업체|바이오나프타)
출처 검증과 추적성이 충분하지 않으면 사기의 온상이 될 수 있으므로 엄격한 인증 관리가 필요합니다.

동물성 지방

육류 가공의 부산물로 생기는 지방분입니다.
UCO와 마찬가지로 HEFA법으로 이용되며, 특히 구미에서는 일정한 이용 실적이 있습니다.
단, 원료의 회수나 품질 균일성에 과제가 있다고 하고 있어, 안정 공급이 요구됩니다.

폐기물계 바이오매스(Municipal Solid Waste)

폐기물 처리에서 얻은 유기물 폐기물은 열분해되어 합성가스를 생산하고, 이는 FT(피셔-트로프쉬) 합성법으로 연료를 공급받습니다.
FT 방법에 대해서는 다음 도표를 참고하시기 바랍니다.

(출처: 화학식이 설명하는 여섯 가지 SAF 생산 방식|약 30개의 SAF 제조업체|바이오나프타)
미국과 영국에서는 상업화가 진행 중이며, 특히 도시 폐기물을 효과적으로 활용하는 능력으로 주목받고 있습니다.

셀룰로오스계 바이오매스

목재와 농업 잔류물 같은 식용 식물 자원이 원자재로 사용됩니다.
가스화 및 당화 과정을 거친 후, ATJ(알코올-제트) 방식을 이용해 연료로 전환됩니다.
ATJ 방법에 대해서는 다음 도표를 참고해 주세요.

(출처: 화학식이 설명하는 여섯 가지 SAF 생산 방식|약 30개의 SAF 제조업체|바이오나프타)
농업 부산물 활용 가능성 측면에서는 잠재력이 높지만, 상업화에는 여전히 비용과 기술적 장벽이 존재합니다.

Power-to-Liquid(PtL) 기술

이 기술은 재생 가능 에너지에서 얻은 전기를 이용해 물을 전기분해하고, 획득한 녹색 수소와 포집된 CO2로 합성 연료를 생산합니다.
PtL 기술에 대해서는 다음 다이어그램을 참고해 주세요.

(출처: 화학식이 설명하는 여섯 가지 SAF 생산 방식|약 30개의 SAF 제조업체|바이오나프타)
독일과 노르웨이에서 파일럿 플랜트가 가동되고 있으며, 앞으로 항공 연료 공급이 화석 자원과 완전히 독립적으로 이루어질 것으로 예상됩니다.

폐유의 위장 문제와 그 영향

최근, 유럽을 중심으로 SAF의 원료로서 널리 사용되고 있는 폐식용유(UCO)에 관해서, 부정 행위가 있는 것이 아닌가, 라고의 보도가 있습니다.
2024년 9월, The Gurdian은 이 점을 언급했다.
Out of 1,500 global climate policies, only 63 have really worked. That's where green spin has got us 」
이러한 위장의 배경으로 SAF 원료의 가격 상승을 들 수 있습니다.
SAF 원료가 급등하고 있기 때문에, 폐유가 아니라, 새로운 팜유 등을 SAF 원료라고 칭해 사용한다, 라고 하는 부정이 행해지고 있는 것이 지적되고 있습니다.
이러한 위장행위는 CO2 감축효과의 근거를 손상시킬 뿐만 아니라 ESG 투자자나 항공사의 신뢰성에도 심각한 타격을 줄 수 있다.
특히 SAF가 국제 카본 크레딧과 관련되어 있다면, 사기의 영향은 시장 전반에 걸릴 수 있습니다.

SAF 공급망의 추적 성 문제와 대책

이러한 위장 문제에 대항하기 위해서는 원료의 추적성 확보가 필수적입니다. 유럽에서는 ISCC(International Sustainability and Carbon Certification)등의 인증 제도가 도입되고 있어 원료의 출처로부터 제조, 유통, 사용에 이르기까지의 이력 관리가 요구됩니다( ISCC 공식 사이트 ).

또한 최근에는 블록체인 기술을 이용하여 공급망상의 거래 기록을 부정하게 변조할 수 없는 형태로 남기는 시도도 진행되고 있습니다.
예를 들어 Shell Aviation이 Accenture 및 Amex GBT와 공동으로 개발한 Avelia 플랫폼은 블록체인 기술을 활용한 디지털 북 앤 클레임 솔루션으로 SAF의 환경 속성을 추적 및 검증할 수 있습니다.
이 플랫폼은 SAF 공급 확대 및 항공 산업의 탈탄소화를 지원하기 위한 것입니다.
Avelia, the blockchain-powered book and claim solution for scaling SAF demand

요약

일본에서도 정부 주도로 SAF의 공급량 확대와 인증 강화가 진행되고 있으며, 경제산업성은 2030년까지 공급량을 연간 30만킬로리터로 하는 목표를 내걸고 있습니다.
「 2030년에 지속가능한 항공연료(SAF)의 공급 목표량의 존재 방식 」(경제산업성, 2024년 9월)
기업으로서는 원료 선정에 있어서 신뢰성이 높은 공급업체와 계약하고, ISCC 등의 인증 취득 상황을 확인하는 것이 중요해지고 있다고 생각됩니다.
또한 SAF에 대한 적절한 모니터링 시스템을 사내에 구축해야 합니다.

SAF는 항공업계의 탈탄소를 지지하는 중요한 열쇠인 동시에, 그 공급체인의 투명성이 신뢰성을 담보할 필요가 있습니다.
앞으로 정부나 기업, 투자자, 이용자가 협동하여 부정 없는 지속가능한 항공연료 시장을 키워나가야 할 것입니다.