지구 곳곳이 이상기온 현상에 몸살을 앓으면서 탄소저감 기술에 대한 관심도 꾸준히 커지는 중이다. 소비자 차원에서는 친환경 제품소비와 자원 재활용 확대가 확산되고 있으며 기업들은 저렴하고 효율적인 기술개발에 본격적이다. 탄소저감이라는 방향성은 확고했지만 구체적인 방안은 애매하게 봤던 정부도 이제는 현실성 있는 대안을 찾아 핀셋지원에 나섰다. 경제주체들의 활동이 시너지를 내면서 올해는 현실화되는 이론 기술이 하나 둘 나올 전망이다.
대표적인 것이 바이오차 기술이다. 여러 성분을 지니고 있는 유기물에 열을 가해 만든 순수한 탄소 덩어리를 바이오차라고 한다. 나무토막을 불에 완전히 태우면 재만 남지만, 산소를 거의 차단한 상태에서 천천히 가열하면 검은 숯이 남는 것과 비슷한 원리다.
유기물을 그냥 두면 썩으며 이산화탄소를 비롯한 각종 가스가 생성돼 환경을 오염시킨다. 그러나 바이오차로 변환해 놓으면 원래 품고 있던 탄소를 공기로 배출하지 않고 숯 안에 고스란히 가두게 된다. 탄소배출 물질이 탄소저장물질로 바뀐다는 얘기다.
바이오차는 탄소저감에 관심이 큰 ESG(환경,사회적책임,투명한지배구조) 업계 뿐 아니라 글로벌 기업의 투자도 집중되고 있다.
마이크로소프트는 바이오차의 큰 손이다. 2020년 바이오차로 생성된 탄소배출권 크레딧을 처음으로 구매했다. 탄소배출권은 기업의 온실가스 배출한도를 정해놓고, 그 권리를 마일리지 포인트(크레딧)처럼 시장에서 사고파는 제도다. 탄소배출을 많이 줄인 기업은 여유가 있는 크레딧을 돈 받고 팔아 어드밴티지를 받고, 배출한도를 넘긴 기업은 돈을 주고 크레딧을 구매해 페널티를 받는다.
마이크로소프트는 3년 뒤인 2023년 4만2000톤 규모의 바이오차 크레딧 계약을 체결했고 2024년과 2025년에는 규모를 더욱 늘렸다. 올해 1월에는 인도에서 10만톤 이상을 구매하기로 했다. 누적으로 3460만톤 이상의 바이오차 크레딧을 사들였다.
구글은 2024년 바이오차 크레딧에 총 1억달러(1450억원)을 투입, 누적으로 79만톤 이상을 확보했다. 바이오차 생산을 글로벌 규모로 촉진하겠다는 입장이다. 보스턴 컨설팅 그룹(BCG)도 바이오차 크레딧 주요 구매자 중 하나다. 기업들에게 ESG·탄소중립 전략을 자문하는 과정에서 스스로 모범을 보였다는 의미도 있다. BCG의 크레딧 포트폴리오에서 바이오차가 차지하는 비중은 35% 가량으로 추산된다.
여기에 JP모간 체이스까지 포함하면 바이오차 크레딧 빅4가 된다. JP모간 체이스의 물량은 정확히 공개되지 않았으나 이들 4개사가 전체 바이오차 크레딧 구매량의 57%를 구매한 것으로 추산된다.
이 밖에 △스위스 재보험(Swiss Re) △프런티어(구글,메타,스트라이프, 쇼피파이, 맥킨지 공동설립) 연합체 △패션업계(H&M, Canva, Skims) △ Altitude △일본 TOWING 등이 있다. ICVCM(국제 자발적 탄소시장 무결성위원회)은 2025년 3건의 바이오차 표준을 공식승인했다. 인도네시아 기후변화 당국과 미국 USDA도 바이오차와 관련한 지원방안을 추진중이다.
바이오차(Biochar)는 유기물(Bio)+숯(Char)의 합성어다. 나무, 농업 부산물, 가축 분뇨 등 다양한 바이오매스를 산소가 거의 없는 상태에서 열분해해 만든 탄소 기반 물질이다. 이렇게 만들어진 바이오차를 토양에 섞으면 토양 구조가 개선되고 물과 영양분을 오래 머금는 특성이 있어 농업 생산성 개선에 도움을 줄 수 있다.
2024년 발표된 농촌진흥청 실험결과를 보면 바이오차를 토양에 섞은 콩밭은 꼬투리 수가 32% 증가했고 토양 유기물 61%나 늘었다. 충남 시범사업에서는 생산성 7.1% 증가와 온실가스 924톤 감축이라는 현장실증 자료가 나왔다. 글로벌 메타분석에서는 바이오차가 작물 생산성을 평균 11% 올리는 것으로 분석됐다.
바이오차의 원료는 △목재(나무 등) △농사 부산물(볏짚, 옥수수대 등) △축분(가축 똥) △폐기물(하수 슬러지, 음식물 등) 같은 4가지다. 목재가 44~50%를 차지하며 북반구와 뉴질랜드 지역이 활발하다. 농사 부산물은 20~25% 중국, 인도, 브라질이 주산지다. 축분은 10~20%로 EU, 뉴질랜드, 한국 등이다. 폐기물은 10% 내외로 추산된다.
목재 바이오차는 탄소저장에서 으뜸이지만 나무를 태운다는 약점이 있어 탄소 크레딧이 낮다. 농사 부산물은 가격이 싸고 용량이 많지만 재가 많아 효율이 떨어지고 공급이 일정치 않다.
이에 반해 가축 똥으로 만드는 축분 바이오차는 엄청난 장점을 지니고 있다. 질소·인·칼륨 같은 식물 영양분을 많이 지니고 있어 토양을 비옥하게 하는 효과가 크다. 비료의 효능과 토양개선 효과가 동시에 나오기 때문에 농사 수확량을 비약적으로 올려준다. 수분과 영양분을 저장하고 좋은 미생물들이 서식할 수 있는 환경도 만들어준다.
악취가 나는 가축분뇨를 처리한다는 점에서 환경문제까지 동시에 해결하는 구조이기 때문에 탄소 크레딧 시장에서 가장 높은 프리미엄을 인정받는다. 축분 바이오차 크레딧이 글로벌 상위 3위권의 가격대를 형성하고 있는 이유다. 탄소를 땅에 묻으면서, 비료도 되고, 환경오염도 줄이는 '일석삼조'의 구조를 인정받는 것이다.
다만 기술적 장벽이 크다는 점이 약점이다. 축분은 수분이 많아 건조한 후 바이오차를 만들어야 해 에너지가 들고, 똥을 나르는 차량의 악취 때문에 주민 반발이 극심해 인허가 자체가 사실상 불가능에 가깝다.
3가지 가운데 한국실정에 가장 맞는 것은 축분 바이오차다. 유기농 경작에 필요한 무화학 비료수요가 늘어나고 있을 뿐 아니라 가축사육 규모도 엄청나게 성장했다. 주요 강과 하천으로 흘러나가는 축사하수가 환경오염 주범으로 꼽히는 등 문제가 심각하다.
한국은 축산 강국이다. 통계청의 2025년 가축동향조사(2분기) 기준 주요 가축 사육두수는 약 2억1260만 마리에 달한다. 연간 가축분뇨 발생량은 5000만~5100만톤에 육박한다. 하루로 따지면 매일 약 13만7000톤의 분뇨가 쏟아지는 셈이다. 분뇨 처리업체가 있긴 하지만 처리비용이 만만치 않고, 무엇보다 처리할 수 있는 용량을 넘어섰다.
처리업체의 용량은 하루 발생량의 절반 수준을 소화하는 데 그치는 것으로 추산된다. 결국 나머지 물량은 농가가 낡은 자체 시설에서 퇴비로 만들어 논밭에 뿌리는 상황인데 이마저 한계에 봉착했다. 가축분뇨의 73%는 퇴비로, 12%는 액체비료로 만들어 농경지에 살포하고 나머지는 하천으로 흘러 들어가는 것으로 추산된다.
문제는 퇴비를 소화할 수 있는 농경지도 사라지고 있다는 것이다. 농식품부에 따르면 전국 농경지 면적은 2022년 약 150만ha에서 2030년 약 134만ha로 10.5% 줄어들 전망이다. 2022년 기준 전국 159개 시·군 가운데 49곳이 퇴·액비를 뿌릴 살포지가 부족하고 2030년에는 이 숫자가 73곳으로 늘어난다. 전체 시·군의 46%가 분뇨를 뿌릴 땅이 없는 상황에 직면하는 것이다.
2024년 8월 국회에서는 '가축분뇨 대란 위기 대책 마련을 위한 토론회'가 열렸을 정도로 문제가 심각하다. 농촌진흥청이 지난해 4월 농림부산물 또는 가축분을 활용한 바이오차의 비료 품질관리 기준을 신설하는 내용을 담은 '비료 공정규격 설정' 고시를 서둘러 개정한 이유다. 정부는 바이오차가 가축분뇨 해결의 열쇠라 판단하고 있다.
이에 따라 농림축산식품부는 2025년 1월 가축분뇨처리지원사업(공동자원화-민간형) 공모에 신규사업 대상자로 경상북도 봉화군(사업자 늘푸른 주식회사)을 선정하는 등 축분 바이오차 산업을 본격적으로 육성한다는 방침이다.
봉화군의 가축분뇨 발생량은 1일 783톤인데 이를 처리하는 퇴비공장 등 공공, 민간시설의 처리용량이 192톤으로 많이 부족한 상태로 처리시설 확충이 절실히 필요한 실정이었다. 이에 따라 봉화군은 사업자인 농업회사법인 늘푸른의 바이오차 생산시설 건립을 적극 지원한다는 방침이다.
봉화군과 늘푸른은 하루 200톤의 축분을 처리 할 수 있는 신규시설 사업비 244억원을 농림부에서 지원받아 봉화군의 288호 농가의 소‧돼지 5만3000마리와 닭160만마리에서 발생하는 축분 연간 6만톤을 자원화한다는 방침이다. 이 가운데 바이오차로 9900톤을 생산한다. 축분을 말리면 바이오차 생산에 쓰일 수 있는 고체연료 8400톤도 만들 수 있다.
늘푸른은 축산농가가 많은 봉화군에서 분뇨수거+퇴비생산을 오랫동안 해온 업체다. 양계농가에서 나오는 닭똥처리 비중이 높고 소와 돼지 농가의 분뇨도 처리해왔다. 시설이 완공되면 축분 바이오차로는 세계에서 가장 큰 규모가 된다는 게 늘푸른의 설명이다.
이시목 늘푸른 대표는 "바이오차 1톤은 평균 1.5~2톤의 이산화탄소를 대기에서 격리하는데, 논밭에 묻으면 100년 이상 분해되지 않는 영구적인 탄소 저장고가 된다"며 "바이오차는 다공성 구조라 수분과 영양분을 품었다가 서서히 방출하기 때문에 비가 오면 흡수하고, 가물면 내뿜어 식물 성장을 돕는 효과가 탁월하다"고 말했다. 이어 "토양의 산성화를 막고 미생물 서식 환경을 개선해 작물 생산성이 평균 10~20% 증가한다"고 강조했다.
이 대표는 2014년 회사를 설립하기 전부터 봉화군에서 사업을 해온 인물이다. 늘푸른의 핵심 제품은 가축분퇴비와 혼합유기질비료인데 품질이 뛰어나기로 유명하다. 늘푸른은 풍기인삼농협 등에 인삼 재배용 전용비료도 납품한다. 인삼은 6년을 키워야 하는 특수작물이라 비료 품질이 극도로 까다롭다.
이 대표는 "늘푸른이 1등급 퇴비를 만들수 있었던 건 순수 계분만 사용하고, 공장이 축산단지 바로 옆에 위치해 원료 순도가 높았기 때문"이라며 "퇴비생산은 건조공정이 무척 중요한데 10년 이상 업력을 토대로 계절, 온도, 습도, 분뇨성분 등 다양한 변수에 따른 독자 노하우가 경쟁력"이라고 설명했다.
이 대표는 기존 사업에서도 남부럽지 않은 성과를 올려왔다. 늘푸른 퇴비와 비료는 비용 이상의 수익을 안겨준다는 사실을 인정받아 장기 고객층이 있었고, 최근에는 해외시장까지 열렸기 때문이다. 한국에 시찰온 베트남 비료업계 관계자가 시험삼아 늘푸른 퇴비를 수입해 갔는데, 이를 써본 농가들에서 입소문이 나며 대량오퍼가 이어지고 있다.
늘푸른의 2024년 유기질비료 수출액은 약 10억 원. 베트남 대형 비료사 칸투, 블루존, 시토와 계약을 맺었다. 2025년 5000톤, 2026년 1만5000톤 수출이 계획돼 있다. 흥미로운 건 가격이다. 베트남 현지에서는 한국보다 크게 비싼 가격에 팔리는데도 현지 농가들의 주문이 줄을 잇는다는 것이다.
이 대표는 "베트남에서는 한국산 비료 중 최고 선호도를 확보하고 있으며 수출확대를 위해 포장설비를 확충했다"며 "베트남 국영기업들과 추가로 수출계약 협상을 진행중이며 메콩강 유역의 대형 바이어 4곳을 비롯해 장기적으로 베트남·캄보디아 등에 조인트 벤처를 설립해 'K-Biochar' 인프라를 현지화하는 전략을 구상 중"이라고 말했다.
퇴비와 유기농 비료사업으로도 충분한 이 대표가 바이오차를 접한 건 3년전이다. 바이오차가 미래 농업에서 혁신적인 역할을 할 것이란 확신이 들었던 참에, 가축분뇨 처리문제 등을 고심하던 봉화군과 상의해 경상북도 공모사업에 참여해 1등을 했다. 이어진 농식품부 최종 심사에서도 경영성과, 경쟁력, 환경예방 항목 모두 최고점을 받아 확정사업으로 선정돼 244억원의 국비를 지원받게 됐다.
그는 "봉화에서 시작되는 사업은 단순한 보조금 집행이 아니라 축분 바이오차 산업에 대한 전세계의 테스트 베드가 될 것"이라며 "성공하면 국내 뿐 아니라 해외농가에도 상당한 영향을 미칠 것"이라고 강조했다.
이 대표는 축분 바이오차 사업이 환경적으로도 큰 이슈가 될 것으로 생각한다. 축산농가에 대한 악취 민원은 2014년 2838건에서 2020년 1만4345건으로 6년 만에 5배 폭증했다. 정부도 위기감을 느끼고 있다. 2024년 7월 대통령직속 탄소중립녹색성장위원회는 '가축분뇨 에너지화 시설 지원 확대'를 약속했다.
같은 달 산업통상자원부는 가축분뇨 고체연료의 REC(신재생에너지공급인증서) 가중치를 기존 1.0에서 2.0으로 상향하는 개정안을 검토하기 시작했다. 태양광(1.0), 풍력(1.5)보다 높은 최고 등급이다. 가축분뇨는 더 이상 농업의 부산물이 아니다. 환경 규제, 탄소중립, 에너지 전환이라는 세 가지 메가트렌드가 교차하는 지점에서 처리해야 할 폐기물이 돈이 되는 자원으로 패러다임이 바뀌고 있다는 게 이 대표의 판단이다.
봉화군과 늘푸른이 농식품부 공모에서 244억원이라는 거액을 지원받게 된 배경은 사업 경쟁력을 이미 담보하고 있다는 평가에 따른 것으로 보인다. 비료 회사는 원료인 축분을 구입해야 하지만 늘푸른은 반대다. 농가로부터 오히려 축분 처리비를 받는다. 원재료를 확보하면서 동시에 수익이 발생하는 구조다.
차로 3분 거리에 있는 축산단지(300만수 규모) 양계장 등 주변 농가들이 대부분 늘푸른에 축분처리를 위탁하고 있다. 가축분뇨 처리시설은 대표적인 혐오시설이라 신규업체들의 진입이 사실상 불가능하다는 점도 주목할 대목이다. 2007년 이후 농식품부 사업에 참여한 34개 업체가 주민 반발로 포기했다. 11개 업체는 수년째 인허가를 받지 못하고 있다.
그는 "소 분뇨는 염분이 2% 이상이라 비료로 쓰기 어렵고 돼지의 분뇨는 수분이 너무 많아 건조하기 까다롭다"며 "우리가 주력으로 처리하는 계분의 경우 닭이 먹은 사료의 48%가 그대로 배출돼 건조가 쉽고 비료의 3대 영양소인 질소, 인산, 칼륨 함량이 가장 높아 바이오차에 유리하다"고 말했다. 순수 계분은 바이오차로 만들고 돼지 분뇨는 건조해 고체연료로 만들어 계분을 태우는 공정에 투입한다는 것이다.
바이오차 생산에서 가장 큰 비용은 에너지다. 축분의 높은 수분을 날리려면 막대한 열이 필요하다. 늘푸른의 차별화가 여기서 나온다는 게 이시목 대표의 설명이다.
늘푸른은 탄화기 초기 가동 때만 LPG를 쓴다. 이후에는 탄화 과정에서 나오는 신가스(syngas)를 회수해 재사용한다. 사실상 에너지가 거의 안 든다. 그는 "우리 공법의 핵심은 전처리 단계에서 빠른 시간 안에 수분을 날리는 기술"이라며 "폐열을 다시 생산시설에 불어넣어 365일 동일한 조건을 유지한다"고 말했다.
바이오차 생산설비가 준공되면 늘푸른은 기존 바이오차 공급단가의 1/3 수준으로 대량공급이 가능해진다. 늘푸른은 효율적으로 축분을 건조하는 공정과 폐열을 회수해 다시 생산시절에 활용하는 노하우가 뛰어나다. 늘푸른은 매년 1만8300톤 이상의 축분 바이오차와 고체연료를 생산할 수 있다고 이 대표는 설명했다.
더 주목할 것은 바이오차를 생산하는 늘푸른에게 탄소크레딧이 부여된다는 점이다. 가장 폭발적인 성장 잠재력을 가진 수익원이다. 연간 탄소 감축량은 약 1만8000톤으로 추산되는데 글로벌 시장 거래 평균가 150달러/톤 적용 시 연간 30억~40억원의 추가 수익이 가능하다.
이 대표는 2028년은 1차 사업장 준공 후 시범가동을 거쳐 2030년 2차사업장 준공, 2032년 3차 사업장 준공을 계획하고 있으며, 또한 2025년 정부의 가축분뇨(고체연료) 전소발전소 후보지로 봉화군이 선정됨에 따라 해당 사업까지 함께하면 2028년 매출 91억원, 영업이익 14억원을 거두고 2032년에는 매출 513억원, 영업이익 164억원을 거둘 것이라고 말했다.
이 대표는 "세계 최대 축분 바이오차 시설준공과 Puro.earth·Verra 등 국제인증 통과, 바이오차의 비료원료 판매 및 유통 등이 이뤄지면 회사가치가 급성장할 것"이라고 덧붙였다.