바이오 고형연료
고발열 바이오 고형연료 펠릿
숲 가꾸기 산물 등을 파쇄 · 건조 · 압축하여 만든 목재 연료
바이오매스 함량이 98% 이상으로,
재생 가능하고 탄소 중립적인 연료원
바이오 고형연료
I 경제성을 확보한 고효율 펠릿의 제조 공급, 폐기 목재 및 커피 찌꺼기 재활용
I 바이오매스 고형연료는 발전소에서 열 발전을 위해 사용되거나, 난방 및 산업 프로세스에서 열 공급에 활용될 수 있습니다
I 다른 목재연료보다 안정성, 친환경성, 운송 · 보관이 용이, - 주택 · 학교 · 병원 · 원예단지 · 열병합 발전시설 등에 사용
문제인식 (Problem) – 바이오 고형연료 정의 대한 산업 현황
원목그대로 뛰어난 기술력!
바이오매스 고형연료는 기존의 화석 연료를 대체할 수 있는 에너지 소스로 간주되어, 에너지 산업이 주요 타켓입니다.
바이오매스 고형연료는 발전소에서 열 발전을 위해 사용되거나, 난방 및 산업 프로세스에서 열 공급에 활용될 수 있습니다.
바이오매스 연료는 동식물 · 미생물 등 생물 유기체를 토대로 만든 에너지원입니다.
바이오고형연료제품[BIO-SRF : Blormass-Solid Refuse Fuel)
폐기용관리법 제2조 제4호의 지정 폐기물이 아닌 재활용법 시행규칙 제2조 별표 1 재활용제품 10호 나목의 가연성 고형폐기물을 사용하여 제조
1) 폐지류
2) 농업폐기물 (왕겨, 쌀겨, 옥수수대 등 농작물의 부산물)
3) 폐목재류 (폐가구류 및 제재부산물 포함, 철도용 침목과 전신주는 제외)
4) 식물성잔재물 (땅콩껍질, 호두껍질, 팜껍질, 코코넛껍질, 귤껍질, 커피찌꺼기
등이며 음식물류폐기물은 제외)
5) 초본류 폐기물
6) 그밖에 환경부장관이 고시하는 바이오매스 폐시물
목재펠릿 제조 시 멀쩡한 원목 41% 사용
심각한 산림파괴 및 지구온난화 환경문제 야기
자연에서 자연으로 100% 자원순환환경을 소중히 하고 지구를 살리는 친환경 기업 원목그대로입니다.
혁신적인 기술과 탁월한 디자인으로 온실가스 배출이 없는 친환경 제품, 지금 경험해보세요!
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버려지는 펠릿 제조 원료
환경 친화성
- 바이오매스 함량이 98% 이상으로, 재생 가능하고 탄소 중립적인 연료원. 화석 연료 대비 온실가스 배출을 줄이며 지속 가능한 에너지원으로 기여경제적 효율성
- 땅콩 껍질과 참깨박 같은 농산 부산물을 활용하여 원료 비용을 절감. 이는 폐기물 관리 비용을 줄이고 자원 활용도를 높임 -
땅콩껍질+커피찌꺼기 혼합 펠릿 제조사업
안정적 공급
- 농산 부산물의 안정적이고 지속 가능한 공급 가능. 이는 연료 공급의 변동성을 줄이고 장기적으로 안정적인 에너지 공급을 보장- 발열량 효율 증가와 공정 기간(건조 시간) 단축으로 경제적 펠릿을 제조/공급
- 증대되는 펠릿 제조 공급에 부응하는 친환경 재활용 사업
폐기 목재 및 커피 찌꺼기 재활용 / 기존 유통망을 통한 수거 및 재활용 / 경제성을 확보한 고효율 펠릿의 제조 공급
멀쩡한 원목 41% 사용
2021년 기준, 산림청에서 공개하는 목재이용 실태 조사 보고서에 따르면 목재 펠릿에는 미이용, 산림 바이오매스가 54% 사용, 원목은 41% 사용, 목재 펠릿 제조에 미이용, 산림 바이오매스 뿐 아니라 통나무가 쓰이고 있다는 의미
심각한 산림파괴 및 지구온난화 환경문제 야기
지구 온난화는 현재 매우 심각한 문제이며, 이에 대한 대응이 급선무
인류는 이미 지구 기온이 산업화 이전과 비교해 1.2도 이상의 온도 상승을 경험
이러한 온도 상승은 지구의 생태계와 인간 사회에 심각한 영향을 끼침
전세계 기후 위기 지도 자료 : 뉴스타파
목재펠릿 원자재 투입량 자료 : 산림청 목재이용 실태조사
국내 전체 사용량국내 생산량(자급율) 수입량 / 주요 수입 국가(24년 7월 수입 현황)
자료 :산림청(단위 : 톤)
| 연도별 | 계 | 국산(톤) | 수입산(톤) | 자급률(%) |
|---|---|---|---|---|
| 2023 | 4,255,088 | 777,405 | 3,477,683 | 18.3 |
| 2022 | 4,647,089 | 737,005 | 3,910,083 | 15.9 |
| 2021 | 3,836,896 | 648,336 | 3,178,560 | 17.2 |
| 2020 | 3,257,798 | 431,202 | 2,926,596 | 10.2 |
| 2019 | 2,809,845 | 243,287 | 2,926,596 | 8.7 |
자료 : 한국목재신문
| 연간수입량 | CIFS/MT | 7월수입량 | CIFS/MT | |
|---|---|---|---|---|
| 합계 | 2,256,943.8 | 122.39 | 367,997.9 | 125.14 |
| 라트비아 | 0.1 | |||
| 러시아 | 381,543.0 | 121.98 | 59.048.7 | 119.39 |
| 말레이시아 | 127,267.3 | 112.90 | 24,243.0 | 118.51 |
| 미국 | 61,563.2 | 103.81 | 1,892.0 | 1221.04 |
| 베트남 | 1,173,175.3 | 117.11 | 195,967.8 | 122.86 |
| 우크라이나 | 39.2 | 688.78 | ||
| 인도네시아 | 263,160.0 | 113.38 | 49,586.5 | 117.27 |
| 일본 | 1,333.8 | 95.22 | 222.3 | 98.97 |
| 중국 | 64.1 | 280.81 | 45.8 | 262.01 |
| 캐나다 | 157,631.0 | 190.33 | 20,800.0 | 191.49 |
| 태국 | 91,166.7 | 126.56 | 16,191.2 | 123.09 |
바이오 고형연료 문제점
| 문제점 | 세부 내용 | 해결 방안 |
|---|---|---|
| 국내 목재 펠릿 수요 증가에 따른 공급 부족 | - 미이용 산림 바이오매스 공급 한계
수요 증가로 인한 공급 부족 |
농산 부산물을 활용한 바이오 고형연료 개발 및 보급 |
| 해외 수입 불안정 | 러시아-우크라이나 전쟁으로 인한 수급 불안정
- 원자재 비용 상승으로 인한 가격 불안정 |
해외 의존도 감소를 위해 국내 원료 기반의 대체 연료 개발 |
| 환경 문제 | - 목재 펠릿, 제조 시 환경 문제 발생
- 농산 부산물(땅콩껍질, 커피박) 재활용 미흡으로 인한 폐기물 문제 |
농산 부산물의 재활용 시스템 구축 및 바이오 고형연료로의 업사이클링 |
| 주택용 목재 펠릿 보일러 지원사업의 연료 공급 부족 | - 2009년부터 지원사업을 통해 전국에 약 3만대 공급 매년 연료 공급 부족으로 사용량 감소 발생 |
농산 바이오 고형연료를 주택용 연료로 대체하여 안정적 공급 지원 |
주택용 목재펠릿 연료 부족
재활용 목재 및 커피찌꺼기 재활용 생산을 통한 일정 크기의 원통모양으로 만든 목재 연료
발전3사 2025년 수입 목재펠릿 사용하지 않고 국내 바이오매스 사용 계획
국내 바이오매스 연료로 전환해 국내 자급률을 높임으로써 에너지 안보 강화에 기여할 수 있음
문제를 해결하기 위해 대체 원료가 필요
국내산 미이용 산림 바이오 매스를 이용한 발전용 목재 펠릿 공급은
올해부터 2026년까지 160만∼170만톤이 가능할 것으로 추정되고 있다.
반면 발전용 목재 펠릿 수요량은 440만 ~ 480만 톤으로 전망된다.
거꾸로 수요가 공급을 초과했다.
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| 우드 펠릿 시장은 2020년 96억 3099만 달러이고 2028년에는 238억 9277만 달러에 이를 것으로 예상되며, 2021년부터 2028년까지 CAGR 12.1%로 성장할 것으로 예상됨 |
국내 고체 바이오연료의 경우 신영이앤피를 주툭으로 목재펠릿 원료를 생산 하고 있으나,
수입의존율이 82%이상 달함 |
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TAM(Total Addressable Market) 전체시장 (출처 : gminsights.com) 세계의 목재 펠렛 시장 규모 2028년까지 238억 달러 예상 SAM (Serviceable Available Market) 유효시장 (출처: 투데이에너지(http://www.todayenergy.kr) 민간3사 바이오혼소 발전소 연료 시장규모 국내 2,600억 / 연간 160만톤 사용 SOM (Serviceable Obtainable Market) 수익시장 (출처 : 산림청 출처) 주택용 목재펠릿 보일러 연료- 270억원 / 연간 2만 3천톤 사용 |
| 선행 개발 / 시제품 테스트 완료 | 후속 개발 / 성능 고도화 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
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바이오매스 원료에서는 수분 함유량을 낮추는 것이 이점 원료의 수분함량 개선으로 기존 건조 공정 없이 성형 가능 |
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선행 개발 제품 보다 성능 고도화 결과 확인 목표 품질기준 목재펠릿 (주택용사용) B 등급 회분 및 황 개선을 위해 연구개발 진행 |
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 시제품 FITI 고형연료 기준 시험성적서 의뢰 완료 |
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시제품 FITI 고형연료 기준 시험성적서 의뢰완료 (2024.08.29) |
고형연료 및 목재펠릿 품질기준
발열량 – 4,500kcal , 바이오매스 함량 98% 품질 확보
| 항목 | 조건 및 기준 | 고형연료 품질 비교 | ||
|---|---|---|---|---|
| 원목그대로 (커피박 + 버섯폐배지) 농산바이오 고형연료(시제품) |
고형연료 (폐플라스틱,폐타이어) (SRF 발전소 사용) |
바이오 고형연료 (산림바이오매스 ,폐목재) (BIO-SRF 발전소 사용) |
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| 품질 규격 |
발열량 (kcal) | 3,970 / 4,450 | 3,500 | 3,000 |
| 바이오매스 함량 | 95.5% / 96.3 | - | 95 | |
| 함수율(수분)(%) | 9.3 / 8.6 | 10 | 10 | |
| 회분(%) | 1.0 / 5.6 | 20 | 15 | |
| 염소(%) | 0.03 / 0.02 | 2.0 | 0.5 | |
| 황분(%) | 0.05 / 0.29 | 0.6 | 0.6 | |
| 항목 | 조건 및 기준 | 목재펠릿 품질 비교 | ||
|---|---|---|---|---|
| 원목그대로 (커피박 + 버섯폐배지) 농산바이오 고형연료(시제품) |
B (주택용 사용 등급)(원목) | I3 (산업용 사용 등급)(산림바이오매스 ,폐목재) | ||
| 품질 규격 |
발열량 (kcal) | 3,970 / 4,450 | 4,300 | 4,000 |
| 바이오매스 함량 | 95.5% / 96.3 | 97.5 | 95 | |
| 함수율(수분)(%) | 9.3 / 8.6 | 10 | 10 | |
| 회분(%) | 1.0 / 5.6 | 2.0 | 5 | |
| 염소(%) | 0.03 / 0.02 | 0.03 | 0.1 | |
| 황(%) | 0.05 / 0.29 | 0.05 | 0.05 | |
보유 시설 및 기술성 및 경제성 확보된 제조공정도
핵심 - 에너지 절감, 설비 비용 절감, 생산 시간 단축, 빠른 시장 대응, 원료 비용 절감, 저탄소 배출bIPCC 산정방법에 따르면 바이오고형연료 1톤은 유연탄(발전용) 604.65㎏을 대체할 수 있어 1.48톤의 이산화탄소 감축이 가능하다고 보고 있다. 출처 : 한스경제(http://www.hansbiz.co.kr)
| 1. 연료투입 | 2. 이송 | 3. 혼합 | 4. 분쇄 |
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| 5. 중간호퍼 | 6. 성형제조 | 3. 혼합 | 4. 분쇄 |
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시장분석 및 경쟁력 실현가능성(Solution)
창업아이템의 시장분석 및 경쟁력 확보 방안
| 항목 | 조건 및 기준 | 경쟁사 분석 | |||
|---|---|---|---|---|---|
| 주식회사 원목그대로 | 네이쳐스 | 진바이오 | 산림조합협회 | ||
| 품질 규격 |
가격(20KG) | 10,000원~12,000원(예정) | 16,400원 | 19.600원 | 16.500원 |
| 발열량 (kcal) | 4,500 (예상) / 시험기관 의뢰 예정 | 4,100 | 4,200 | 4,300 | |
| 주 원료 | 농산부산물 (땅콩껍질,참깨박) | 전나무 | 소나무 | 소나무 | |
| 바이오매스 함량 | 98% / 시험기관 의뢰(예정) | 95.5% | 95% | 97% | |
| 원료의 한정성 | 다양한 원료 사용 | 원료의 한정성 | 원료의 한정성 | 원료의 한정성 | |
| 원재료 초기 수분 함량 |
15% 이내 | 40%이상 | 40%이상 | 40%이상 | |
| 건조 설비 건조 공정 |
시간소요 및 비용 절감 효율성 제고 |
시간소요 및 비용 발생 효율성 저하 |
시간소요 및 비용 발생 효율성 저하 |
시간소요 및 비용 발생 효율성 저하 |
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| 국내 제조 | ○ | X (수입) | X (수입) | ○ | |
| 용도 | 동일 품질 발전용, 산업용 ,주택용 사용 가능 |
발전용 | 발전용 | 주택용, 발전용 | |
| 제품 사진 |
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전용실시권 기술사용계약서
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국내 바이오매스 에너지 잠재량
(단위/톤)
| 구분 | 이론적 잠재량 | 기술적 잠재량 | 비고 |
|---|---|---|---|
| 임산 | 12,849,010 | 9,852,860 | 침엽수림, 활엽수림, 혼효림 |
| 농산 | 2,979,677 | 2,979,677 | 볏짚, 왕겨, 고춧대, 고구마 줄기, 사과 전정지, 포도 전정지 등 17개 품목 |
| 축산 | 1,705,398 | 1,497,800 | 우분, 계분, 돈분 등 |
| 도시폐기 | 1,143,227 | 759,788 | 음식물류 폐기물, 하수 슬러지 |
| 합계 | 18,677,312 | 15,090,125 |
출처 : 2022 신재생에너지백서(한국에너지공단)
| 유채대 | 유채깍지 | 귀리 | 볏짚 | 왕겨 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 원재료 |  |
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| 자연건조후 파쇄 |
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| 함수욜 | 9.8% | 10.5% | 10.5% | 10.3% | 10.1% |
국내 농산부산물 특성
| 순번 | 구분 | 발열량(kcal/kg) | 백분율 |
|---|---|---|---|
| 1 | 톱밥펠릿 | 4,500 | 100 |
| 2 | 유채줄기 | 3,836 | 85 |
| 3 | 유채씨 | 3,834 | 85 |
| 4 | 귀리 | 3,849 | 85 |
| 5 | 볏짚 | 3,744 | 83 |
| 6 | 왕겨 | 3,599 | 80 |
결론 : 국내에서는 아직 체계적인 수거 시스템이 구축되지 않아 초기 비용과 노력이 많이 들 수 있으며, 발열량 또한 낮아 목재펠릿 대체가 될수 없어 초기에는 수입을 통해 안정적인 원료를 확보하면서 동시에 국내 수거 시스템을 단계적으로 구축해, 나가는 전략이 좋을 수 있습니다. 이를 통해 점진적으로 국내 농산부산물을 활용하는 방향으로 전환해 나가는 것이 바람직할 것입니다.
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화성시 주요작물 재배 현황 (출처 – 화성시농업기술센터)
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해외 경쟁사 분석
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해외 경쟁사 분석
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BIO SRF 2023년 수입현황
| 수입현황(MT) | 합계 | 폐목재 | 팜껍질 | 캐슈넛 및 기타 |
|---|---|---|---|---|
| 인도네시아 | 287,072 | 7,112 | 278,902 | 1,058 |
| 베트남 | 1,490 | 1,490 | ||
| 2022년 소개 | 288,562 | 8,602 | 278,902 | 1,058 |
2023년
| 수입현황(MT) | 합계 | 폐목재 | 팜껍질 | 캐슈넛 및 기타 |
|---|---|---|---|---|
| 인도네시아 | 206,293 | 420 | 205,873 | |
| 말레이시아 | 9,004 | |||
| 2023년 소개 | 215,297 | 420 | 205,873 | |
| 전년대비 | 74.6% | 4.9% | 77.0% |
| 수입현황(MT) | 시설 | 제지 | 기타 | 합계 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 2022년 | 성형 | 40,914 | 40.914 | ||
| 비성형 | 1,876,022 | 57,179 | 915,668 | 2,848,869 | |
| 합계 | 1,916,963 | 57,179 | 915,668 | 2,889,783 | |
| 2023년 | 성형 | 56,381 | 56,381 | ||
| 비성형 | 2,055,245 | 58,629 | 702,655 | 2,816,529 | |
| 합계 | 2,111,626 | 58,629 | 702,655 | 2,872,910 | |
※ 시설종류
- 발전시설(3종) : 화력, 열병합, 발전용량 2MW/h이상
- 산업용보일러(2종) : 석탄사용량 2톤 /h이상
- 고형연료제품 사용량 1톤/h이상
- (일부 0.2톤/h 이상인 사용시설 포함*) 이상
* 자원재활용법 시행규칙 부칙 <제777호, 2018. 11. 28> 제2조(고형연료제품
사용시설에 관한 경과조치)에 따라 이 규칙 시행 당시 고형연료제품 사용량이
시간당 200킬로그램 이상 1톤 미만인 '보일러' 시설은 종전 규정에 따름
[출처]BIO SRF 2023년 현황 작성자 용프로
국내 바이오매스 에너지 잠재량
충남22.538MT, 전북으.910MT로 32.448MT가 사용
| 전량국내산 (단위:MT) | 발전시설 | 제지 | 기타 | 합계 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 2023년 | 성형 | 56,381 | 56,381 | ||
| 비성형 | 2,055,245 | 58,629 | 702,655 | 2,816,529 | |
| 2024년상반기 | 성형 | 32,448 | 32,448 | ||
| 비성형 | 895,198 | 29,999 | 312,890 | 1.238.087 | |
출처 : 한국환경공단 폐자원사업처 2024년2분기고형연료제품제조사용수입실적현황
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BIO SRF 23년도 사용시설현황[출처- 한국환경공단]
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나라장터 한국동서발전 입찰 건
연도별 목재펠릿 보일러 보급현황
| 구분 | 합계 | '09-'16 | '17 | '18 | '19 | '20 | '21 | '22 | '23 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 보 일 러 |
계 | 30,664 | 23,417 | 1,475 | 1,859 | 1,385 | 1,145 | 727 | 656 | 526 |
| 주택용 | 26,424 | 21,150 | 1,388 | 1,315 | 989 | 764 | 404 | 414 | 339 | |
| 사회복지용 | 1,898 | 1,362 | 87 | 75 | 111 | 79 | 92 | 92 | 69 | |
| 일반시설용 | 4 | 4 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 산업용 | 76 | 76 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 국가공공기 관용 | 73 | 73 | - | - | - | - | - | - | - | |
| 난로 | 2,189 | 752 | - | 469 | 285 | 302 | 231 | 150 | 118 | |
(단위:대)
시제품 제작실 운영 - 대구 달서구 성서서로14
| 설비 | 건조기 | 분쇄기 | 성형기 |
|---|---|---|---|
| 비고 |  |
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기업부설연구소- 경기도 수원시 권선구 서로 166 경기도업사이클플라자 108호
| 설비 | 성형기 |
|---|---|
| 비고 |  |
| 구분 | 특허/전용실시권 번호 | 명칭 | 설명 | 비고 |
|---|---|---|---|---|
| 특허출원 | 10-2022-0034532호 | 커피찌꺼기를 재활용한 고형연료 제조 방법 | 커피찌꺼기를 이용해 고형연료를 제조하는 기술 | |
| 특허출원 | 10-2023-0114423호 | 커피박 건조장치 | 커피박을 효율적으로 건조하기 위한 장치 | |
| 특허출원 | 10-2023-0079948호 | 버섯폐배지 및 커피박을 재활용한 고형연료 제조 방법 | 버섯폐배지와 커피박을 이용한 고형연료 제조 기술 | |
| 특허출원 | 10-1216827호 | 과열증기를 이용한 석탄건조 시스템 | 과열증기를 활용한 농산부산물 건조 시스템 기술 |
ISO 인증 현황
| ISO 인증번호 | 명칭 | 설명 | 비고 |
|---|---|---|---|
| ISO 9001 | 품질경영시스템 | 제품 및 서비스의 품질을 지속적으로 개선하고, 고객 만족을 달성하기 위한 경영 시스템 | |
| ISO 14001 | 환경경영시스템 | 환경 성과를 개선하고, 환경 관련 위험을 관리하기 위한 경영 시스템 | |
| ISO 45001 | 안전보건경영시스템 | 근로자의 안전과 건강을 보호하고, 산업재해를 예방하기 위한 경영 시스템 |