활용 가능한 신재생에너지의 경제성 검토

제Ⅴ장 신재생에너지의 집단에너지부문 활용 가능성 검토 47

가중치가 부여되었기 때문에 신재생에너지 의무공급 비율을 충당하기 위해서는 상대적으로 우드칩 전소발전에 대한 수요가 증가할 가능성 이 높다.

다음으로 지자체를 중심으로 생활쓰레기 등을 건조하여 성형 및 가 공을 통하여 고형연료화하는 고형폐기물(RDF)이 있다. 현재까지 고형 폐기물을 연료로 하여 집단에너지사업을 추진한 경우는 없으며, 단지 고형폐기물을 생산하는 시설만 운영되고 있다. 그러나 지방자치단체를 중심으로 혁신도시 등 많은 신도시에서 RDF를 활용하는 열병합발전 사업을 계획하고 있기 때문에 향후 수요확대가 예상되고 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 향후 국내에서 신재생에너지 중 연료로 서 집단에너지사업에 가장 많이 활용될 수 있는 것은 우드칩과 고형폐 기물로 판단되어 다음 절에서 이들의 경제성을 검토하기로 한다.

2. 활용 가능한 신재생에너지의 경제성 검토

내 가용자원을 추정하기 위해서는 산림의 면적과 임목축적, 그리고 폐 목재 발생량에 대한 자료를 수집해야 한다.

(1) 국내 산림자원 현황

우리나라 산림 면적은 국토 개발로 인해 매년 줄어들고 있는 실정 이다. 1980년 657만ha에 달하는 산림면적은 2010년 현재 636만ha 정 도로 줄어 매년 660ha의 산림이 사라지고 있다. 특히 침엽수 산림 면 적이 급격하게 감소하고 있는데, 1980년에 325만ha 달하던 삼림면적 이 2010년에는 258만ha로 줄었다.

<표 Ⅴ-1> 국내 산림 면적 추이(단위: ha)

연도 합계 침엽수 활엽수 혼효림 죽림 무립목지

1980 6,567,772 3,249,122 1,148,282 1,898,952 5,360 241,262 1985 6,531,102 3,280,676 1,158,499 1,823,027 5,360 244,403 1990 6,476,030 3,078,827 1,389,215 1,809,717 7,997 174,438 1995 6,451,885 2,876,829 1,668,200 1,710,368 8,056 188,432 2000 6,422,128 2,711,421 1,665,550 1,885,247 6,087 153,823 2005 6,393,949 2,698,574 1,659,128 1,874,586 7,040 154,621 2006 6,389,393 2,695,398 1,660,019 1,868,951 7,039 157,986 2007 6,382,449 2,686,649 1,661,535 1,861,655 7,039 165,571 2008 6,374,875 2,679,803 1,659,173 1,853,447 7,039 175,413 2009 6,370,304 2,671,924 1,657,271 1,844,205 7,039 189,865 2010 6,368,843 2,580,629 1,718,916 1,864,925 7,039 197,334 자료: 산림청(2011), 임업통계연보.

제Ⅴ장 신재생에너지의 집단에너지부문 활용 가능성 검토 49

국내 기후 특성상 수도권 지역이 본래 침엽수 지역이었으나 그 동 안의 수도권 지역 개발이 활발하게 이루어진 데에서 침엽수림 면적이 감소한 이유를 찾을 수 있다. 또한 기후온난화에 따른 기온상승으로 활엽수와 죽림의 삼림 면적이 상대적으로 넓어진 것도 확인할 수 있 다. 활엽수의 삼림면적은 1980년에 115만ha 정도였으나 2010년에는 171만ha로 무려 56만ha가 증가하였고 죽림지도 같은 기간에 5,360ha

에서 7,039ha로 증가하였다.

전체적인 산림 면적이 줄어듦에도 불구하고 국내 총 산림의 양을 나타내는 임목 축적은 지속적으로 증가하여 왔다. 1980년 1억4,569만 m³이던 임목 축적량은 2010년 8억m³을 넘어섰다. 특히 침엽수의 삼 림면적은 지속적으로 감소하였으나 임목 축적량은 반대로 꾸준히 증 가함을 알 수 있는데, 여러 가지 산림 사업을 통해 숲의 이용 가치가 더욱 향상되었음을 알 수 있다. 단위면적 ha당 임목 축적은 1980년 22.18m³에서 2010년 125.61m³로 상승하여 30년 동안 국내 숲의 이용 가치가 6배 정도 상승하였다.

[그림 Ⅴ-1] 국내 임목 축적 추이

(단위 : 백만m³)

0 50 100 150 200 250 300 350 400

198 01985 1990 1995 20002005 2006 2007 20082009 2010

침엽수 활엽수 혼효림

자료: 산림청, 2011 임업통계연보.

임목 축적 증가로 인한 산림가치의 상승은 자원으로 활용할 수 있 는 임목량이 그만큼 증가했다는 것인데, 이는 산림 산업을 통한 산림 의 영급구조에 대한 변화의 영향이 가장 크다고 할 수 있다. <표 Ⅴ

-2>의 2010년 영급별 산림면적 및 임목축적을 보면, III영급과 IV영

급 임목의 산림 면적이 비율이 높다. 2010년 III영급 산림면적은 140 만ha 정도이고 임목 축적은 15,731만m³이며, IV영급 산림면적은 226 만ha 정도로 가장 크고 임목축적량도 30,688만m³로 가장 높다.

<표 Ⅴ-2> 2010년 영급별 산림 면적 및 임목 축적

　 I영급 II영급 III영급 IV영급 V영급 VI영급 산림면적

(ha) 161,110 466,062 1,396,294 2,261,794 1,387,726 492,484 임목축적

(100m3) . 26,672 157,316 306,880 218,074 91,083

자료: 산림청(2011), 임업통계연보.

영급별 임목축적량으로 간벌을 통해 발생할 수 있는 목질계 바이오 매스량을 추정해 볼 수 있다. 국내 숲 가꾸기 사업이 II, III, IV영급지 를 대상으로 사업을 실시하기 때문에 각 영급지에서 발생하는 간벌재 의 평균 발생량을 이용하면 목질계 바이오매스량을 추정해 볼 수 있 다. 농촌경제연구원(2005)의 방식을 따르면 II, III, IV영급지역을 대상 으로 평균 30m³/ha의 간벌재를 생산할 수 있다. 2010년 II, III, IV영 급지역은 총 4,124,150ha이고 여기에서 목질계 바이오매스는 연간 123,745천m³ 정도 생산될 수 있다.

제Ⅴ장 신재생에너지의 집단에너지부문 활용 가능성 검토 51

(2) 산림 폐잔재 발생현황

조금 더 세분화된 목질계 바이오매스 발생량 추정은 산림 폐잔재에 서 발생하는 임목 폐기물과 생활과 산업에서 사용 후 버려지는 폐목 재의 발생량을 통해서 할 수 있다. 산림 폐잔재는 주벌이나 육림 등 각종 산림 사업에서 발생하는 폐목인데, 숲 가꾸기 사업, 일반 육림 사업, 목재 벌채 사업을 통해 발생한다.²⁹⁾

숲 가꾸기 사업이란 인공조림지나 천연림이 잘 자랄 수 있도록 숲 을 가꾸고 치우는 사업으로 숲의 연령과 생태에 따라 가지치기, 어린 나무 가꾸기, 솎아베기, 천연림가꾸기 등과 같은 작업이 있다. 이러한 작업들 중에서 솎아베기와 천연림가꾸기 사업에서 사용할 만한 바이 오매스의 발생이 이루어진다고 한다.³⁰⁾ 숲 가꾸기 사업은 III영급과 IV영급의 숲에서 가장 활발하게 진행되는데, 국내 III, IV영급지역의 비율이 지속적으로 높아질 것을 예상한다면 숲 가꾸기 사업으로부터 발생하는 목질계 바이오매스량은 점차 증가할 것으로 예상된다. 2009 년 숲 가꾸기 사업에서 솎아베기와 천연림보육 사업을 실행한 지역은 각각 63,657ha와 24,0487ha이다.³¹⁾

일반 육림 사업이나 목재 벌채 사업에서 발생하는 산림 폐잔재량은 입목 벌채 허가 실적을 통해 추정해 볼 수 있는데, 입목 벌채 허가 실 적은 주벌, 솎아베기, 수종갱신, 피해목, 기타로 구분된다. 국내 산림

29) 농촌경제연구원(2005), pp. 35~45.

30) 솎아베기란 간벌이라고도 하는데 나무줄기가 굵고 곧게 자라도록 우량한 나무 주변에 있는 성장이 나쁜 나무 등을 잘라주는 작업으로 나무를 심은 후 15년 이후 처음 실행하여 5~10년 주기로 2~3회 반복 실시하는 과정이다. 천연림가꾸 기는 자연적으로 조성된 숲을 보다 건강하고 가치있는 숲으로 육성하기 위해 굽은 나무, 노쇠한 나무 등을 잘라내고 우량한 나무를 가꾸어 주는 작업이다. 31) 삼림청(2010), p. 213.

자원의 질이 좋아지고 목재에 대한 수요가 높아짐에 따라 입목 벌채 허가 실적도 꾸준히 증가하고 있는 추세인데, 주벌의 경우 2005년도 에 2,863ha였지만 2009년 11,429ha로 높아졌고 솎아베기, 수종갱신, 피해목 지역도 증가하였다.³²⁾

<표 Ⅴ-3> 산림 폐잔재가 발생하는 산림사업 실적

연도 숲 가꾸기 사업(ha) 　입목 벌채 허가 실적(ha)

솎아베기 천연림보육 주벌 솎아베기 수종갱신 피해목 기타

2005 62541 121537 2863 23349 6343 1587 6638

2006 56287 122937 8125 26056 6140 1754 5639

2007 47173 128917 9473 34161 6738 1589 5512

2008 49627 166366 8959 29161 6674 792 17660

2009 63657 240487 11429 84174 8323 5447 15532

자료: 산림청(2011), 임업통계연보.

산림 폐잔재 발생량을 추정하기 위해 숲 가꾸기 사업에서 발생하는 목재들의 활용도에 대해서 구분할 필요가 있다. 숲 가꾸기 사업에서 발생하는 목재들은 활용 가치가 매우 낮은 것이 일반적이다.³³⁾ 숲 가 꾸기 사업으로 발생하는 목재들의 경급별, 수종별 벌채 본수를 살펴보 면, 단위 ha당 2,360본이 발생하며, 6cm이하가 1,776본, 8cm~12cm가 429본, 14cm~18cm가 117본, 20cm 이상이 38본으로 나타났다. 또한 숲 가꾸기 사업장에서 발생하는 폐잔재량은 44.6m³/ha로 조사되었으

32) 산림청(2010).

33) 농촌경제연구원(2005), p. 38.

제Ⅴ장 신재생에너지의 집단에너지부문 활용 가능성 검토 53

나 20Cm 이상의 중경재를 타용도로 사용 가능하다고 가정할 때, 폐

잔재량은 31.8m³/ha로 추정되었다.³⁴⁾ 이 수치는 ha당 약 34.8m³의 폐 잔재가 발생한다고 보고한 이임영(2005)의 연구결과와도 비슷하다.

입목 벌채 허가 재적으로부터 목질계 바이오매스 발생량을 추정하 기 위해서는 조재율과 지상부확장계수를 이용해야 한다.³⁵⁾ 입목 벌채 허가로부터 발생되는 부산물의 발생 부피는 아래의 식을 이용하여 추 정할 수 있다.

부산물 발생 부피

= (1-조재율)/조재율*임목벌채재적+임목벌채재적*(지상부확장계수-1)

조재율은 간벌이 0.6, 수종갱신 및 기타가 0.85이고, 지상부확장계 수는 침엽수가 1.29, 활엽수가 1.22, 혼효림이 1.26으로 추정되었다.

<표 Ⅴ-4> 산림사업별 조재율과 수종별 지상부 확장계수

조재율 지상부 확장계수

주벌 0.85 침엽수 1.29

수종갱신 0.85 활엽수 1.22

기타 0.85 혼효림 1.26

간벌 0.6 　 　

자료 : 강창용 외(2006) 재인용.

34) 장철수 외(2004).

35) 강창용 외(2006).

연도

숲가꾸기사업 입목벌채허가실적

솎아 합계

베기 천연림

보육 주벌 솎아

베기 수종

갱신 피해목 기타

2005 1,989 3,865 257 407 184 32 90 6,824

2006 1,790 3,909 243 513 209 24 70 6,759

2007 1,500 4,100 299 709 220 21 90 6,938

2008 1,578 5,290 347 685 228 16 85 8,230

2009 2,024 7,647 448 1,245 300 36 253 11,954

조재율과 지상부 확장계수를 적용하여 산림 폐잔재 발생량을 추정

해보면 2009년 총 11,954천m³가 발생했을 것으로 추정되며 이중

9,672천m³는 숲 가꾸기 사업으로 발생하고 나머지2,282m³는 입목 벌

채 허가 실적으로부터 발생하는 것으로 추정된다. 숲 가꾸기 사업에서 는 천연림 보육 사업에서 산림 폐잔재의 발생비율이 높다. 솎아베기로 발생하는 산림 폐잔재의 양이 200만m³인데 반해 천연림 보육으로 인 한 산림 폐잔재의 양은 764만m³로 솎아베기의 것보다 약 3.5배에 달 한다. 입목 벌채 허가 실적에서는 솎아베기(간벌)에서 산림폐잔재가 대부분 발생할 것으로 나타났다. 주벌에서 44만m³, 수종갱신에서 30 만m³, 피해목 및 기타에서 29만m³의 폐잔재가 발생하고, 솎아베기에 서 124만m³의 산림폐잔재가 발생할 것으로 예측된다. 숲 가꾸기 사업 과 입목 벌채 허가 실적으로 연간 산림 폐잔재 발생량을 추정해보면, 국내 산림 자원으로 1억m³ 이상의 산림 폐잔재를 생산할 수 있는 잠 재력을 가지고 있다.

<표 Ⅴ-5> 산림 폐잔재 발생량 추정치

(단위: 1000 m³)