목차
- 개요: 2025년 바이오항공 연료 합성
- 시장 규모, 성장 전망 및 2030년까지의 예측
- 주요 기업 및 기업 이니셔티브(예: Boeing.com, Gevo.com, Neste.com)
- 핵심 합성 기술: 원료부터 최종 연료까지
- 최근 혁신 및 새로운 기술
- 규제 요인, 인증 및 산업 기준(예: IATA.org, ASTM.org)
- 공급망 역학 및 원료 조달
- 비용 경쟁력 및 상업화 경로
- 지속 가능성 지표 및 환경적 영향
- 미래 전망: 주류 채택을 위한 로드맵 및 산업 시나리오
- 출처 및 참고문헌
개요: 2025년 바이오항공 연료 합성
2025년, 바이오항공 연료 합성 기술은 지속 가능한 항공으로의 글로벌 전환의 최전선에 있으며, 여러 상업 규모의 시설이 운영되고 있고 새로운 프로젝트가 underway되고 있습니다. 주요 합성 접근 방식에는 수소 처리 에스터 및 지방산(HEFA), 알코올-제트(ATJ), 피셔-트롭쉬(FT) 및 폐기물 기름, 농업 잔여물 및 도시 고형 폐기물과 같은 다양한 원료를 활용하는 새로운 촉매 경로가 포함됩니다.
HEFA 경로는 상업적인 바이오항공 연료 생산에 가장 성숙하고 널리 채택된 방식입니다. Neste와 World Energy와 같은 기업은 싱가포르, 미국 및 유럽에 시설을 두고 연간 100만 톤 이상의 생산 용량을 초과하는 생산 규모로 확대하고 있습니다. 2025년에는 Neste가 싱가포르의 생물 정제소를 확장하여 연간 130만 톤 이상의 지속 가능한 항공 연료(SAF) 생산 능력을 목표로 하고 있습니다. 동시에, World Energy의 캘리포니아 파라마운트 공장은 생산을 늘리고 증가하는 수요를 충족하기 위해 추가 확장을 진행하고 있습니다.
피셔-트롭쉬 합성은 가스화된 바이오매스 또는 도시 폐기물을 활용하여 주요 시연 및 초기 상업적 배치를 진행 중입니다. Velocys는 미시시피의 Bayou Fuels 프로젝트를 진행 중이며, 폐목재 바이오매스 원료를 활용하여 FT 합성을 통해 SAF를 생산합니다. 이 회사는 향후 몇 년 내에 최종 투자 결정을 내리고 건설을 시작할 계획입니다. 유사하게, Shell는 FT 기반 SAF 프로젝트에 협력하고 있으며, Altalto Immingham 프로젝트는 도시 고형 폐기물을 상업 규모의 항공 연료로 전환할 예정입니다.
알코올-제트(ATJ) 합성이 진전을 보이고 있으며, LanzaJet는 미국 조지아주 자유 소나무 연료 공장에서 생산을 시작했습니다. 이 시설은 산업 폐기물 가스 및 농업 잔여물에서 유래된 에탄올을 활용하여 독점적인 촉매 공정을 통해 SAF로 전환합니다. 연간 1천만 갤런의 생산 능력과 신속한 규모 확대 계획으로, ATJ 기술은 원료 옵션을 다양화하고 SAF 공급망의 유연성을 향상시킬 것으로 예상됩니다.
앞으로 몇 년 동안 이러한 합성 기술의 상업화와 규모 확대가 가속화될 것입니다. 국제항공운송협회(IATA)와 항공 동맹들은 야심 찬 SAF 채택 목표를 설정하고 있으며, 이는 투자와 정책 지원을 촉진하고 있습니다. 기업들은 원료 확보, 합성 경로 최적화 및 전 세계 SAF 생산 확대를 위해 점점 더 많은 분야 간 협력을 형성하고 있습니다. 촉매 효율성, 원료 물류 및 공정 통합의 지속적인 혁신이 2030년 및 그 이후의 항공 분야의 비용 절감 및 탈탄소화 목표 달성에 필수적일 것입니다.
시장 규모, 성장 전망 및 2030년까지의 예측
바이오항공 연료 합성 기술은 항공 부문이 탈탄소화를 강화함에 따라 상당한 주목을 받고 있습니다. 2025년까지 바이오항공 연료 합성 시장은 생산 능력의 급속한 증가, 투자 상승 및 다양한 기술 경로를 통한 상업화 노력에 의해 특징지어질 것입니다. 주요 합성 기술에는 HEFA, ATJ, FT 및 새로운 열화학적 및 생화학적 전환 과정이 포함됩니다.
바이오항공 연료 합성을 기반으로 하는 글로벌 SAF 시장은 향후 5년 내에 초기 단계에서 수십억 달러 규모로 성장할 것으로 예상됩니다. 2025년 초 아직도 공급 능력이 전세계 항공 연료 수요에 비해 제한적이지만, 세계 최대 SAF 생산업체인 Neste는 연간 100만 톤의 생산 능력을 보고하며, 2024년까지 150만 톤, 2026년까지는 추가 확장을 목표로 하고 있습니다. 또 다른 주요 플레이어인 World Energy는 미국에서 대규모 HEFA 기반 SAF 시설을 운영하고 있으며, 생산량을 확대하기 위한 지속적인 투자를 진행하고 있습니다.
기술 조합이 진화하고 있습니다. HEFA는 상업적인 성숙성과 원료의 가용성 덕분에 여전히 지배적이지만, FT 및 ATJ 경로가 점차 주목받고 있습니다. Shell과 파트너들은 향후 10년 내에 FT 및 ATJ 기반 공장을 배치할 계획을 발표했으며, 상업 규모의 배치를 목표로 하고 있습니다. LanzaTech는 북미, 유럽 및 아시아에서 여러 시연 및 상업 프로젝트를 진행하고 있으며, 2027년까지 상당한 신규 용량을 CONTRIBUT할 것으로 예상하고 있습니다.
2030년까지의 전망에 따르면, 산업 관련 기관들의 시장 예측은 기하급수적인 성장을 예고하고 있습니다. 국제항공운송협회(IATA)는 SAF 생산이 2030년까지 240억 리터(약 1900만 톤)에 이를 수 있다고 추정하고 있으며, 이는 2023년 100만 톤 이하에서의 상당한 증가를 나타냅니다 (International Air Transport Association). 이러한 성장은 유럽연합의 ReFuelEU 항공과 같은 강력한 의무 목표와 증가하는 항공사 구매 계약에 의해 촉진될 것입니다.
요약하자면, 2025년에서 2030년 사이에 바이오항공 연료 합성 기술은 빠른 확대, 기술 플랫폼의 다양화 및 공급망 통합 심화를 위해 세팅될 것입니다. 원료 조달의 혁신, 공정 효율성 및 지원적인 정책 환경은 야심 찬 SAF 채택 목표를 달성하고 10년 말까지 강력하고 지속 가능한 항공 연료 시장을 보장하는 데 필수적일 것입니다.
주요 기업 및 기업 이니셔티브 (예: Boeing.com, Gevo.com, Neste.com)
2025년의 바이오항공 연료 합성 기술 환경은 지속 가능한 항공 연료(SAF) 채택을 가속화하기 위한 산업 리더들의 공격적인 투자, 상업 규모의 시범 운영 및 전략적 파트너십에 의해 형성됩니다. 이들 주요 플레이어의 핵심 초점은 HEFA, ATJ, FT 및 emerging Power-to-Liquid (PtL) 프로세스를 포함한 고급 합성 경로의 배치 및 최적화입니다.
- Neste는 HEFA 기술의 상업화 및 확장에서 세계적인 리더로 자리 잡고 있으며, 폐기물 지방, 오일 및 지방을 재생 가능한 항공 연료로 전환하고 있습니다. 2024-2025년 동안 Neste는 로테르담과 싱가포르에서 대규모 용량 확장을 완료하며, 2025년 말까지 SAF 연간 생산 능력을 150만 톤 이상으로 목표로 하고 있습니다. 이 회사는 주요 항공사와의 구매 계약을 맺고 원료 공급망 및 생산 효율성을 최적화하기 위해 디지털 솔루션을 통합하고 있습니다.
- Gevo는 재생 가능한 에탄올 및 이소부탄올을 원료로 사용하는 알코올-제트(ATJ) 경로를 발전시키고 있습니다. 2025년 운영 개시 예정인 Net-Zero 1 공장은 재생 가능한 에너지 및 탄소 포획을 활용할 수 있도록 설계되어 탄소 부정적인 연료 속성을 목표로 하고 있습니다. Gevo는 매년 수백만 갤런의 SAF를 공급하기 위해 델타항공 및 다른 항공사와 장기 계약을 체결하였으며, 이는 ATJ에서 유래된 연료에 대한 강력한 상업적 진전을 나타냅니다.
- Boeing는 상업 항공에서 100% SAF의 인증 및 채택을 가속화하기 위한 기업 이니셔티브를 이끌고 있습니다. Boeing는 연료 생산업체 및 규제 기관과 협력하며, 시범 비행을 수행하고 피셔-트롭쉬 및 PtL 기술을 포함해 새로운 합성 경로에 대한 기술 지침을 제공합니다. 이는 2050년까지 Net-zero 배출에 대한 산업의 약속을 지원합니다.
- Sasol은 피셔-트롭쉬 합성의 선구자로서 바이오매스 및 도시 고형 폐기물에서 SAF 생산을 확대하기 위해 전문성을 활용하고 있습니다. Sasol은 루프트한자 그룹 및 다른 파트너들과 협력하여 남아프리카 및 유럽에서 상업 규모의 FT-SAF 생산 파일럿을 진행하고 있으며, 2026년 시장 진입을 목표로 하고 있습니다.
2025년 및 이후의 전망은 바이오항공 연료 생산의 급격한 증가를 나타내고 있으며, 다양한 합성 기술의 확대, 공급망 확보, 글로벌 인증 기준 확립에 중점을 두고 있습니다. 기업 이니셔티브는 새로운 경로의 위험을 줄이고 항공 분야의 SAF 채택을 높이는 데 기여할 것으로 예상됩니다.
핵심 합성 기술: 원료부터 최종 연료까지
바이오 기반의 지속 가능한 항공 연료(SAF) 합성은 2025년 및 그 이후의 탈탄소화 목표를 달성하기 위해 기술 혁신이 급속히 진행되고 있습니다. 핵심 합성 기술—HEFA, ATJ, FT 및 새로운 촉매 접근 방식—은 상업적 및 시험 규모로 배치되고 있으며, 다양한 원료를 사용하고 있습니다.
HEFA는 2025년 현재 가장 많이 사용되고 있는 상업적 경로로, 사용된 조리 기름, 동물 지방 및 식물 기름과 같은 지방 기반 원료로 SAF를 생산하고 있습니다. Neste와 World Energy와 같은 기업들은 유럽, 아시아 및 북미에서 대규모 HEFA 시설을 운영하고 있습니다. Neste의 싱가포르 정유소는 2023년 확장 이후 연간 최대 100만 톤의 SAF를 제공할 수 있으며, 이는 HEFA 기술의 확장성을 보여줍니다. Neste는 생애주기 배출량 및 지속 가능성을 개선하기 위한 원료 유연성에 지속적으로 투자하고 있습니다.
ATJ 경로는 에탄올 또는 이소부탄올을 중간체로 사용하여 상업 시연 단계로 진행하고 있으며, LanzaJet의 자유 소나무 연료 시설이 그 예입니다. 이 공장은 2025년에 확대되며, 에탄올을 폐산업 가스와 바이오매스에서 소싱하여 촉매 탈수, 올리고머화 및 수소화 과정을 통해 SAF로 전환합니다. 이 과정은 셀룰로오스 잔여물 및 도시 고형 폐기물 등 다양한 원료 활용을 가능하게 하며, 순환 경제 원칙을 지원합니다 (LanzaJet).
FT 합성 경로는 고형 원료(예: 농업 폐기물, 산림 잔여물 또는 도시 폐기물)의 가스화를 통해 후속 촉매 변환과 액체 탄화수소 생산을 목표로 합니다. Velocys는 Altalto Immingham과 같은 프로젝트를 통해 폐기물에서 유래한 합성가스를 사용하는 SAF 생산을 위한 모듈식 FT 기술을 발전시키고 있으며, 2025년 이후 상업적 생산을 목표로 하고 있습니다 (Velocys).
Emerging routes, including Catalytic Hydrothermolysis (CH) and Power-to-Liquids (PtL) using renewable hydrogen and captured CO2, are in pilot or early demonstration stages. Gevo는 SAF 탄소 집약도를 추가로 줄이기 위해 통합된 ATJ 및 재생 가능 수소 시스템을 확대하는 한편, 2026년까지 주요 규모 확대를 목표로 하고 있습니다.
앞으로의 전망은 바이오항공 연료 합성 기술이 지속적인 규모 확대, 원료 다각화 및 탄소 포획 및 재생 가능 수소와의 통합으로 정의됩니다. 상업적 실행 가능성은 공정 효율성을 최적화하고 비용을 줄이며 장기적인 원료 공급을 확보하는 데 달려 있습니다. 산업 협력 및 정책 인센티브는 2020년대 후반까지 배치 및 혁신을 가속화할 것으로 기대됩니다.
최근 혁신 및 새로운 기술
바이오항공 연료 합성 기술의 환경은 항공 부문이 탈탄소화 노력을 강화함에 따라 빠르게 변화하고 있습니다. 2025년의 최근 성과는 공정 혁신과 원료 유연성을 강조하며, 여러 시연 공장과 상업 ventures들이 확장 가능하고 경제적인 솔루션을 향해 나아가고 있습니다.
주요 트렌드는 기존의 수소 처리 에스터와 지방산(HEFA)을 넘어서는 합성 경로의 다양화입니다. 2025년 초 Neste는 폐지방과 리그노셀룰로오스 원료를 통합하는 차세대 프로세스의 성공적인 파일럿 운영을 발표하며, 원자재 유연성과 온실가스(GHG) 감축을 높이고 있습니다. 유사하게, TotalEnergies는 다양한 재생 가능 원료에서 수익과 에너지 효율성을 최적화하기 위해 고급 수소 처리 촉매를 적용한 새로운 시연 유닛을 Commissioning하여 Biojet 합성 플랫폼의 변화를 이끌고 있습니다.
가스화 및 피셔-트롭쉬(FT) 합성 또한 주목받고 있습니다. 2025년에는 Sasol가 자체 FT 공정을 활용하여 농업 잔여물을 합성항공 연료로 전환하는 파일럿 시설에서 긍정적인 초기 결과를 보고했습니다. 회사는 생산 비용을 낮추고 탄소 전환 효율성을 개선하기 위해 촉매 성능을 정제하고 있으며, 2027년으로 확대할 계획이 있습니다. 한편, Shell는 기술 파트너와 협력하여 분산형 생산을 목표로 하는 모듈식 가스화-제트 시스템을 시연하고 있으며, 원거리 지역 및 소규모 공항을 겨냥하고 있습니다.
알코올-제트(ATJ) 역시 significant한 진전을 보이고 있습니다. LanzaTech와 Virent, Inc.는 에탄올과 이소부탄올을 기초로 하여 항공 연료로 전환하는 데 성공을 거두고 있습니다. LanzaTech의 과정은 산업 혼합 가스를 탄소 원으로 활용하며, 2025년 시연 공장에서 질 지속적인 운영 및 연료 품질 인증 이정표를 달성하고 있습니다. Virent는 동시에 항공 연료 블렌드 스톡에 중요한 합성 방향족 화합물을 상업 규모로 생산했습니다.
앞으로의 전망은 바이오항공 연료 합성 기술에 대한 긍정적인 전망을 보여줍니다. 다수의 기업이 2030년 이전에 전체 상업적 배치를 목표로 하고 있으며, 점진적인 규모 확대와 탄소 포획 및 활용(CCU)의 통합이 이루어지고 있습니다. IATA와 CORSIA와 같은 산업 기관들은 조화된 인증 프레임워크를 지원하고 있으며, 이는 시장 수용을 가속화하고 원료 전환 및 공정 집중화의 추가 혁신을 촉진할 것으로 기대됩니다.
규제 요인, 인증 및 산업 기준(예: IATA.org, ASTM.org)
바이오항공 연료 합성 기술에 대한 규제 환경은 국제 기준, 국가 의무 및 산업 주도 이니셔티브의 융합에 의해 형성되며, 2025년에는 이러한 요소들이 더욱 강화되어 향후 몇 년간의 지침이 됩니다. 국제항공운송협회(IATA)는 지속 가능한 항공 연료(SAF)의 글로벌 채택을 촉진하기 위한 강력하고 조화된 규제의 촉진 역할을 수행하고 있습니다. IATA의 “Fly Net Zero” 이니셔티브는 항공 부문의 2050년까지의 탄소 배출 제로 목표 달성을 위한 약속을 강조하며, 엄격한 성능 및 지속 가능성 기준을 충족하는 인증 SAF의 수요를 증가시키고 있습니다.
규제 승인 및 시장 수용의 중심에는 미국 시험 재료 학회(ASTM International)가 관리하는 인증 프로세스가 있습니다. ASTM D7566 표준은 합성 탄화수소를 포함한 항공 터빈 연료의 사양을 정의하고 있습니다. 2024년의 최근 개정 및 2025년까지의 지속적인 리뷰는 알코올-제트(ATJ), 수소 처리 에스터 및 지방산(HEFA), 그리고 새로운 촉매 전환 과정과 같은 승인된 합성 연료 경로 목록을 확장하고 있습니다. 이러한 변화는 연료 생산자가 기존 항공 연료와 동등한 안전성과 성능을 입증할 경우 새로운 바이오항공 기술을 상업화할 수 있게 합니다.
주요 시장의 규제 기관—미국 연방 항공국(FAA) 및 유럽항공안전청(EASA)—는 인증 경로를 간소화하고 지속 가능성 기준을 조정하기 위해 산업과 밀접하게 협력하고 있습니다. 2025년에는 FAA의 대체 항공 연료 및 환경 전문가 센터가 새로운 바이오항공 합성 방법의 테스트 및 자격 지원을 가속화하고 있으며, 이는 미국 SAF 그랜드 챌린지(미국 에너지부) 하의 더 넓은 정책 추진을 반영합니다.
지속 가능성, 생애 주기 탄소 회계 및 원료 추적에 대한 산업 기준도 진화하고 있습니다. 지속 가능한 바이오 물질에 관한 라운드 테이블(RSB)과 같은 조직들은 투명성과 간접적인 토지 이용 변화의 영향을 줄이기 위한 규제 기대에 부응하여 인증 계획에 더 엄격한 지속 가능성을 통합하고 있습니다. 동시에, 국제민간항공기구(ICAO)는 CORSIA(내부 항공에 대한 탄소 보상 및 감축 계획) 요구 사항을 수정하고 있으며, 2025년의 업데이트는 적격 SAF의 볼륨 및 관련 배출 감축에 대한 명확한 문서화를 의무화하고 있습니다.
규제 및 인증 프레임워크가 더욱 견고하고 글로벌하게 조화됨에 따라 바이오항공 연료 합성 기술에 대한 전망은 점점 더 긍정적으로 변화하고 있습니다. 이러한 메커니즘은 기술 및 시장 장벽을 줄이고 있으며, 가치 사슬 전반에 걸쳐 협력을 촉진하고 있습니다. 이는 기술 개발자 및 투자자에게 상업적 배치를 가속화할 수 있는 명확한 신호를 제공합니다.
공급망 역학 및 원료 조달
바이오항공 연료 합성 기술의 공급망 및 원료 조달 환경은 항공사, 연료 생산자 및 정부가 항공의 탈탄소화를 강화하기 위해 노력함에 따라 급속히 변화하고 있습니다. 2025년 현재, 상업적으로 가장 성숙한 바이오항공 연료 생산 경로는 사용된 조리 기름, 동물 지방 및 비식용 식물 기름 등과 같은 원료를 이용해 수소 처리 에스터 및 지방산(HEFA)을 활용하고 있습니다. Neste와 World Energy를 포함한 주요 플레이어들은 지속 가능한 원료를 확보하기 위해 글로벌 공급 네트워크를 확장하였으며, Neste는 다양한 폐기물 기름 및 지방을 처리하기 위해 광범위한 전처리 시설과 파트너십을 운영하고 있습니다.
원료 조달의 다양화는 전략적 의무입니다. 수요가 증가함에 따라 전통적인 원료를 두고 경쟁이 치열해지고 있으며, 이는 공급망 혁신을 촉발합니다. 예를 들어, TotalEnergies는 유럽에서 낮은 간접 토지 이용 변화(ILUC) 작물 및 농업 잔여물의 사용을 시험하고 있으며, EnviTec Biogas는 바이오 항공 연료 중간체로 변환할 수 있는 생물학적 폐기물 흐름을 탐색하고 있습니다. 미국 에너지부의 바이오에너지 기술 사무소(BETO)는 차세대 원료 조달을 위한 프로젝트에 자금을 지원하고 있습니다.
알코올-제트(ATJ) 및 피셔-트롭쉬(FT) 공정과 같은 새로운 합성 경로가 진전을 보이고 있으며, 이는 잠재적인 원료 기반을 확대하고 있습니다. LanzaTech는 산업에서 발생되는 혼합 가스를 에탄올로 변환하는 가스 발효 기술을 확대하고 있으며, 이후 항공 연료로 가공하여 새로운 순환 경제 공급망을 열고 있습니다. 비슷하게, Velocys는 상업 시설을 커미셔닝할 예정이며, 폐기물 및 목재 바이오매스를 원료로 사용하는 FT 기반 생산을 발전시키고 있습니다.
2025년 및 그 이후로 공급망의 탄력성은 유럽연합 및 미국의 지속 가능한 항공 연료(SAF) 혼합 의무가 증가함에 따라 시험대에 오를 것입니다. ISCC 시스템이 관리하는 추적 가능성 및 인증 시스템이 강화되고 있으며, 복잡하고 글로벌한 원료 공급 네트워크에 대한 지속 가능성 준수를 보장하기 위해 힘쓰고 있습니다. 앞으로의 전망은 폐기물 기반 공급망의 추가 통합, 원료 전처리에 대한 지속적인 혁신, 다양한 이해관계자 간 협력이 이루어져 바이오항공 합성 기술을 위한 견고하고 확장 가능한 지속 가능한 원료 공급을 보장하는 데 달려 있습니다.
비용 경쟁력 및 상업화 경로
바이오항공 연료(Bio-based Sustainable Aviation Fuel) 합성 기술의 비용 경쟁력과 상업화 경로는 2025년 중반에 접어들며 중대한 전환기를 맞이하고 있습니다. 특히 수소 처리 에스터 및 지방산(HEFA), 알코올-제트(ATJ), 피셔-트롭쉬(FT) 합성 경로가 정책적 인센티브와 지속 가능한 항공 연료(SAF)에 대한 항공사의 수요 증가로 인해 상업 규모로 발전하고 있습니다.
HEFA 기술은 현재 상업적으로 가장 성숙한 경로로, 사용된 조리 기름 및 동물 지방과 같은 기존의 원료를 활용하고 있습니다. Neste와 World Energy가 운영하는 시설이 규모를 확대하고 있으며, Neste는 HEFA 기반 SAF의 생산 비용이 리터당 2~3달러로 보이고 있으나 이는 전통적인 항공 연료보다 프리미엄이 있지만 규모의 경제가 실현되고 있습니다. Neste는 2024~2025년까지 SAF 총 생산량을 150만 톤으로 확대할 것을 약속하며, 가격이 지속적으로 감소할 것에 대한 신뢰를 보이고 있습니다.
한편, ATJ 및 FT 기술은 각각 셀룰로오스 에탄올 또는 바이오매스 가스화를 활용하는 단계에 있지만 상당한 투자를 받고 있습니다. LanzaJet는 2025년에 완전 운영 상태에 도달할 것으로 예상되는 조지아의 자유 소나무 연료 공장을 커미셔닝하고 있습니다. 그들의 ATJ 프로세스는 공정 개선과 새로운 원료 다각화 등을 통해 2027년까지 화석 항공 연료와 비용 패러다임을 맞출 계획입니다. FT 측면에서 Velocys는 영국의 Altalto Immingham 프로젝트에서 민간 운영 이전에 상업적 가동을 목표로 하며 입력 비용을 줄이기 위해 도시 고형 폐기물을 원료로 활용하고 있습니다.
정부의 의무와 항공사의 구매 계약은 비용 경쟁력을 가속화하고 있습니다. 2025년 발효되는 EU의 ReFuelEU Aviation 규정은 SAF 혼합 의무를 설정하고 있으며, 안정된 수요를 창출하고 규모 확대를 유도하고 있습니다 (European Union Aviation Safety Agency). 미국에서는 지속 가능한 항공 연료 그랜드 챌린지와 인플레이션 감축법의 세금 공제가 생산자의 경제성을 더욱 향상시킬 것으로 기대되고 있습니다(미국 에너지부).
앞으로의 비용 패러다임은 지속적인 확장, 원료 혁신 및 지원적 정책 프레임워크에 달려 있습니다. 2025년 현재 바이오항공 연료 합성 기술의 상업화 경로는 견고해 보이며, 향후 몇 년 안에 시장 채택 및 비용 경쟁력에 대한 명확한 모멘텀을 보이고 있습니다.
지속 가능성 지표 및 환경적 영향
바이오항공 연료 합성 기술은 2025년의 항공 탈탄소화 전략의 전선에 있으며, 지속 가능성 지표와 환경적 영향이 이들의 지속적인 개발 및 배치에 핵심입니다. 이러한 기술은 생애 주기상의 온실가스(GHG) 배출량, 원료의 지속 가능성, 에너지 효율성 및 기존 인프라와의 호환성에 따라 주로 평가됩니다.
주요 합성 경로에는 수소 처리 에스터 및 지방산(HEFA), 알코올-제트(ATJ), 피셔-트롭쉬(FT), 그리고 Power-to-Liquid(PtL)와 같은 새로운 경로가 포함됩니다. HEFA는 여러 대규모 공장이 기존 항공 연료에 비해 60% 이상의 GHG 배출량 감소를 달성하고 있음에 따라 가장 상업적으로 성숙한 과정으로 남아 있습니다. 이는 Neste와 World Energy에 의해 보고되었습니다. 이러한 감소는 원료로 사용되는 폐기물 기름과 지방 덕분에 이루어진 것으로, 토지 이용 변화 및 관련 배출을 최소화합니다.
FT 및 ATJ 경로에 대한 생애 주기 분석은 Shell와 LanzaTech가 수행한 바와 같이 원료의 가용성 및 지역 에너지 믹스에 따라 60-85%에 달할 것으로 기대되는 GHG 절약을 나타냅니다. 도시 고형 폐기물이나 산림 자원을 사용할 경우 FT 합성은 미세먼지 및 유황 배출을 대폭 줄여 환경의 질을 높입니다.
2025년의 전망은 원료의 지속 가능성에 집중되고 있으며, 지속 가능성 인증 제도인 지속 가능한 바이오 물질에 관한 라운드 테이블(RSB)이 공급망에 통합되어 추적 가능성 및 환경 준수를 확보하고 있도록 돕고 있습니다 (지속 가능한 바이오 물질에 관한 라운드 테이블). 에너지 효율성 지표도 개선되고 있습니다: 최근의 촉매 설계와 공정 통합의 진전으로 인해 일부 HEFA 및 FT 시설이 70%를 초과하는 에너지 전환 효율로 운영할 수 있게 되었습니다 (Neste에 따르면).
환경적 영향 평가에서는 이제 물 사용, 생물 다양성 및 지역 공기 질을 더욱 많이 반영하고 있습니다. 예를 들어, Neste와 LanzaTech는 물 소비에 대해 공개적으로 보고하며 폐쇄 루프 및 저배출 공정을 사용하여 운영상 영향을 최소화하도록 노력하고 있습니다.
2025년 및 그 이후로 이 분야에서는 GHG 배출량이 더 줄어들 것으로 예상됩니다. 재생가능 전기 및 대기 포집을 사용하는 PtL과 같은 차세대 기술이 시연 단계에서 상업 규모로 이동함에 따라 (Shell에 따르면). 이러한 발전은 항공 산업의 넷 제로 목표 달성을 뒷받침하며 바이오항공 연료가 지속 가능한 비행의 중추로 자리 잡을 것으로 기대됩니다.
미래 전망: 주류 채택을 위한 로드맵 및 산업 시나리오
바이오항공 연료(Bio-derived Aviation Jet) 합성 기술은 급속히 발전하고 있으며, 2025년은 상업적 시연 프로젝트와 정책 주도의 대규모 확장을 위해 중요한 해가 될 것입니다. 주요 경로인 수소 처리 에스터 및 지방산(HEFA), 알코올-제트(ATJ), 피셔-트롭쉬(FT), 그리고 새로운 전력-액체(PtL) 기술이 각기 주류 채택을 향한 중요한 이정표를 향해 나아가고 있습니다.
HEFA는 여전히 가장 성숙하고 널리 배포된 합성 경로로 남아 있습니다. Neste와 같은 주요 생산자들이 여러 글로벌 사이트에서 출력을 확대하고 있으며, 2025년에는 싱가포르와 로테르담에서 새로운 용량이 온라인으로 들어올 예정입니다. Neste는 2025년까지 연간 150만 톤의 지속 가능한 항공 연료(SAF)를 생산할 것을 목표로 하고 있으며, 항공사 및 공항과의 파트너십으로 추진되고 있습니다. World Energy는 캘리포니아 시설의 확장을 발표하며, 2020년대 중반까지 연간 3억 갤런 이상의 SAF를 제공할 것을 목표로 하고 있습니다.
ATJ 기술은 에탄올 및 이소부탄올 기반 접근 방식 통해 발전하고 있습니다. LanzaJet는 미국 조지아주에서 첫 상업 규모의 자유 소나무 연료 공장을 커미셔닝하고 있으며, 2025년에는 생산이 점진적으로 늘어날 것입니다. 이 공장은 처음에 연간 1000만 갤런을 설계하고 있으며, 글로벌 다중 사이트 배포를 위한 청사진이 마련되어 있습니다. 한편 Gevo는 사우스다코타의 Net-Zero 1 프로젝트를 진행 중이며 2025년 말 상업 운용을 목표로 이소부탄올에서 유래된 SAF에 집중하고 있습니다.
FT 합성은 도시 고형 폐기물, 산림 잔여물 및 기타 원료를 활용할 수 있는 기술로 Velocys와 같은 기업들이 발전시키고 있습니다. 미시시피의 Bayou Fuels 프로젝트는 2025년에 최종 투자 결정을 목표로 하며, 폐기물 바이오매스로부터 상업 규모의 SAF 생산을 목표로 하고 있습니다. Sasol 또한 남아프리카 및 유럽에서 FT 기반 솔루션을 탐구하기 위해 파트너와 협력하고 있으며, 탄소 감소를 위해 재생 가능한 수소와 통합하고 있습니다.
장기적으로, Power-to-Liquid(PtL) 접근 방식은 재생 가능한 전기, 포획된 CO2 및 물을 사용하여 탄화수소를 합성하는 방식으로 탄력을 받고 있습니다. Sunfire와 Audi는 유럽에서 PtL 공장을 시범 운영하고 있으며, 2020년대 중반에는 상업적 시연 프로젝트가 예정되어 있으며, 2030년까지 확대될 예정입니다.
종합적으로 볼 때 2025년 바이오항공 연료 합성 기술에 대한 전망은 견고하며, 다각화된 투자, 지원적인 정책 인센티브 및 용량 확장을 위한 명확한 로드맵이 마련되어 있습니다. 향후 몇 년 동안 HEFA 및 ATJ가 초기 물량에서 우위를 차지할 것으로 예상되는 반면 FT 및 PtL은 기술 비용이 감소하고 규제 프레임워크가 성숙함에 따라 점차 주목받게 될 것입니다.
출처 및 참고문헌
- Neste
- World Energy
- Velocys
- Shell
- LanzaJet
- International Air Transport Association
- Gevo
- Boeing
- Sasol
- Gevo
- TotalEnergies
- Virent, Inc.
- ASTM International
- EASA
- ICAO
- EnviTec Biogas
- ISCC System
- Sunfire
- Audi
