목재 및 바이오매스 펠릿의 제조 공정, 품질 표준, 유통 특성 및 시장 현황에 관한 종합적 고찰 doc_id PCY_201501280908329421_2

일부 목재펠릿 성형기에는 증기 조절실(steam conditioning chamber)이 내장되어 있다. 목재를 압축하기 전, 1,000℃(2,120F) 이상의 엄청난 고온 증기는 목재를 연하게 만든다. 증기조절은 필수 공정은 아니지만 원자재로 인한 장비의 마모를 줄여 유지비용을 절감시켜 준다. 증기조절은 펠릿을 강하고 내구성 있게 한다(Kyto & Aiijala, Alakangas & Paju). 이때 수분 공급 없이 열을 가한다. 섬유의 온도가 올라가면 리그닌이 분리되어 접착제(bonding agent)로서의 역할이 활성화 된다. 이 과정을 증기 폭발이라고 한다. 증기조절실은 펠릿 성형 공정에 추가할 수 있는 절차이다. 추가 비용 때문에 공정의 추가는 극히 드물며, 친환경 상표를 붙이는데 영향을 주지만 필수적인 공정은 아니다. 일반적으로 용적밀도(bulk density), 단위밀도(unit density), 회분함량(ash content), 수분 함량(water content), 열량(calorific), 황(sulphur), 질소(nitrogen), 염소(chlorine) 의 제한 값은 상당히 유사하다. 독일 표준은 많은 화학적 매개변수를 정의한다. 오스트리아와 독일 표준은 미세물질의 양에 대한 언급이 없고 스웨덴과 미국의 경우 0.5~1.5% 이하로 규정한다. 최근 이런 점에서 오스트리아 표준이 검토되고 있다. 이 표준들은 일반적으로 내구성이나 기계적 안정성과 같은 중요한 특징을 정의하지 않는다. 유조차로 운송하는 동안, 저장 창고를 공기압으로 채울 때 펠릿에 가해지는 큰 기계적 손상으로 인해, 펠릿의 질이 낮을 때 미세먼지가 많이 발생한다. 최상급의 펠릿을 사용하는 소형 난방 시스템에서는 연료 펠릿 내 미세물질의 양이 매우 중요하다. 미세물질이 너무 많으면, 작은 난방 시스템은 제대로 작동하지 않는다. 펠릿은 화물(bulk)의 형태로 트럭, 기차, 배를 통하거나 혹은 조금씩 포장하여 유통시킬 수 있다. 펠릿은 포장 또는 화물의 형태로 구입할 수 있고 가격은 수분 함량에 따른 총 무게 단위로 산출한다. 펠릿의 화물 운송은 가정용 기물의 운송과 매우 유사하고 흡입펌프가 먼지들을 제거할 동안 화물차의 운전자는 펠릿을 저장 공간에 불어넣는다. 수납 방법에는 지하 탱크, 컨테이너 단위, 저장고 또는 보일러실 내 창고 등이 있다. 목재펠릿은 건조 상태로 보관하면 시간에 따른 질적 변화가 없다. 목재펠릿은 공급자와 생산자가 많고 석유나 다른 연료만큼이나 구하기 쉽고 편리하다. 가격은 비싸지만 크기가 작고 일정하며 보관 및 취급이 용이하다. 또한 펠릿 보일러와 가스레인지는 완전 자동식이다. 최근 판매되는 펠릿 난방기기는 매우 편리하며 가정용 가스레인지나 보일러에서 상업용에 이르기 까지 다양하게 이용된다. 이러한 모든 장점들은 잘 알려진 지금까지 화석연료가 성공할 수 있었던 요소들이다. 따라서 농업과 산림부산물 및 에너지 작물 등의 모든 바이오매스 자원이 펠릿 형태로 생산되는 과정을 거친다면 바이오매스 역시 우수한 연료 원료로 성공을 거둘 수 있을 것이다. 동시에 표준 CEN/TC 335 고형바이오연료 규격은 다른 방향으로 작용하고 있다. 주요 국가의 규격 제정 담당자들은 물리적/화학적 변수의 정의를 위한 일반적 접근법을 찾는 데 어려움을 겪고 있다. 예를 들면 펠릿의 재의 함량은 펠릿의 활용에 영향을 줄 수 있는 의미 있는 변수가 될 수 있다. 발전소와 같은 대규모 플랜트에서는 다양한 형태의 펠릿연료 사용이 가능하겠지만, 가정용 보일러나 스토브와 같은 소규모 단위에서는 순수한 목재를 원료로 사용한 펠릿을 사용하여야 한다. 지난 10년 동안 유럽에서는 고형 바이오연료 제품 생산이 증가해 왔다. 유럽의 새로운 멤버들은 이러한 바이오매스의 대규모 수출/수입업자가 되고 있다. 이들은 곧 대량 소비자도 될 것이다. 비록 생산과 기술, 또한 시장자체도 유럽 전역에서 잘 발달된 것처럼 보이지만, 여전히 많은 국가에서는 여러 가지 문제점들이 제기되고 있다. 대표적인 문제점으로 인식되고 있는 것으로는, 생산된 제품과 소비에 대한 표준 매뉴얼이 부족하고, 규격화된 분석방법이 부족하다는 것을 들 수 있다. 유럽시장에서 바이오매스가 지속적으로 사용하는 연료로 하루빨리 자리 잡기 위해서는 바이오매스 연료와 연소 재에 대한 사용가능하고 정확한 자료가 필요하다. 예를 들어 PHYDADES(Phyllis Database Dissemination, Education and tandardization–www.phydades.info)라는 유럽 프로젝트에 대해서는 대중을 상대로 4회에 걸친 워크숍을 개최한 바 있다. 이러한 행사들은 바이오매스 시장을 자극하고 주요 관련자들(생산자, 무역업자, 소비자 등)의 관심을 유도하며 바이오매스 분석 방법을 확산하기 위하여 기획된 것이었다. 초본계 혼합펠릿(mixed biomass pellets, MBP)에 관한 문제는 바이오매스를 활용하고자 하는 에너지 시장에서 유럽뿐만 아니라 전 세계적인 관심사항이다. 현재 유럽 내에서 다양한 형태의 초본계 혼합펠릿 제품이 여러 생산자들로부터 제조되고 있으나 품질이 매우 불균일하고, 제품생산에 따른 변이가 많은 실정이다. 목재펠릿은 가정용 사용자와 산업용 또는 발전사와 같은 대규모 사용자에게 다른 바이오매스 연료와 비교하여, 현대적이고 간편한 연료로 인식되기 때문에 향후 용이하게 구입하여 사용하는데 어려움이 닥칠 것으로 예상된다. 펠릿의 가격이 화석연료 가격보다 안정적일 것이라고 확신하는 펠릿 옹호자들의 주장이 목재 자원의 지속적인 가격 상승으로 인해서 위협받고 있다. 이는 펠릿의 경쟁력과 펠릿을 사용하고자 하는 사람들을 오히려 위축되게 하는 원인이 되고 있다. 최근 들어 목재펠릿은 급격한 증가세로 가정용 시장과 산업용뿐만 아니라 대규모 발전용 플랜트에서 사용되고 있다. 이러한 대규모 발전소 등이 목재펠릿을 사용하게 됨에 따라 목재펠릿의 부족을 초래한다. 그러나 소규모의 가정용 보일러나 스토브에서 사용하는 연소 장비가 품질이 우수한 목재펠릿을 요구하는 것과는 달리 대규모 발전소 등에서는 다소 품질이 떨어지는 목재펠릿 사용이 가능하다는 특징이 있다. 따라서 농업 부산물 등을 활용한 다양한 형태의 펠릿을 사용할 경우, 가격 면에서 저렴한 제품을 사용할 수 있다는 장점이 있다. 한편 가정용 펠릿 보일러나 스토브 사용자들은 목재펠릿의 가격상승에 따라, 펠릿의 가격이 화석연료의 가격보다 안정적일 것이라는 당초 예상이 어긋나고 있다. 소규모 가정용 보일러나 스토브 사용자들은 연료의 품질에 크게 의존한다.: 그들은 쉽게 저급 품질의 펠릿으로 쉽게 옮겨가지 않는다. 따라서 펠릿의 유통, 보급은 가정용 보일러나 스토브 사용자와 산업용 사용자로 크게 분류되어야만 한다.