바이오연료 기반 친환경 항공 모빌리티(e-jet fuel)의 상용화 현황

바이오연료 기반 친환경 항공 모빌리티(e-jet fuel)는 탄소중립 항공산업의 핵심 기술이다. SAF 상용화와 글로벌 항공사 도입 현황, 정책·기술 동향을 종합 분석한다.

 

 

바이오연료 기반 친환경 항공 모빌리티(e-jet fuel)의 상용화 현황

탄소중립 하늘길을 여는 항공산업의 패러다임의 전환

 

 

목차

1. 서론: 친환경 교통수단과 e-jet fuel의 부상
2. e-jet fuel의 기술 구조와 생산 공정
3. 글로벌 상용화 현황과 주요 항공사 도입 사례
4. 한국의 e-jet fuel 도입 전략과 향후 과제
5. 요약본
6. FAQ
7. 태그

 

1. 서론: 친환경 교통수단과 e-jet fuel의 부상

21세기 항공산업은 기후 위기 대응이라는 거대한 전환점을 맞이하고 있다.
전 세계 탄소 배출량의 약 2.5%가 항공 부문에서 발생하며,
이는 도로·해운보다 감축이 어려운 부문으로 꼽힌다.

이에 따라 항공 산업의 탄소중립 달성 전략으로
‘바이오 기반 친환경 항공 모빌리티(e-jet fuel)’가 주목받고 있다.

 

e-jet fuel은 **지속 가능 항공연료(SAF, Sustainable Aviation Fuel)**의 한 형태로,
식물성 폐유, 조류(藻類), 목질계 바이오매스,
또는 **이산화탄소와 녹색수소를 합성해 만든 합성연료(e-fuel)**까지 포함한다.

이 연료는 기존 제트엔진에서도 별도 개조 없이 사용할 수 있으며,
전통적인 항공유 대비 최대 80%의 탄소 감축 효과를 낸다.

 

특히 친환경 교통수단의 흐름이 지상 교통을 넘어
항공 모빌리티(AAM, Advanced Air Mobility) 영역으로 확장되면서,
e-jet fuel은 전기·수소 항공기와 함께
탄소중립 하늘길을 여는 핵심 에너지원으로 부상하고 있다.

 

현재 미국·유럽·일본을 중심으로 e-jet fuel의 상용화 프로젝트가 가속화되고 있으며,
한국 역시 2035년까지 SAF 혼합비율 20% 달성을 목표로
국가 차원의 기술개발과 실증을 추진 중이다.

 

 

 

2. e-jet fuel의 기술 구조와 생산 공정

(1) 원료 기반 분류

e-jet fuel은 크게 세 가지 원료 경로로 나뉜다.
1️⃣ 바이오계 연료 (Bio-based SAF) – 폐식용유, 동식물성 지방, 해조류 등에서 추출
2️⃣ 합성연료 (Power-to-Liquid, PtL) – CO₂와 수전해로 얻은 수소를 합성
3️⃣ 혼합형 연료 (Co-processing SAF) – 기존 화석연료 정제공정과 병행

이 중 PtL 기반 e-fuel은 탄소중립 효과가 가장 크지만,
생산단가와 에너지 소모가 크기 때문에
단기적으로는 바이오계 SAF가 주류를 이루고 있다.

 

(2) 대표적 생산 공정 기술

• HEFA(Hydroprocessed Esters and Fatty Acids)
  : 가장 상용화된 기술로, 폐식용유나 동식물성 지방을 수소화하여
  기존 항공유 수준의 연료를 생산한다.
  탄소감축율은 약 70~80%에 달한다.
• Fischer–Tropsch (FT) 공정
  : 바이오가스나 합성가스를 고온·고압에서 액체 연료로 전환한다.
  이 기술은 CO₂ 직접 재활용이 가능해 ‘탄소순환형 e-jet fuel’로 평가된다.
• Alcohol-to-Jet (ATJ)
  : 바이오에탄올, 아이소뷰탄올을 항공유로 전환하는 기술로
  알코올 생산 인프라가 발달한 국가에서 유리하다.

이러한 다양한 공정 기술의 융합은
향후 지역별 자원 특성과 산업 인프라를 고려한 SAF 생산 체계 구축의 기반이 된다.

 

(3) 기술적·경제적 한계

현재 e-jet fuel의 리터당 생산 비용은
기존 항공유 대비 약 3~5배 이상 비싸다.
또한 대규모 수소 생산과 이산화탄소 포집 기술(CCU)이 병행되어야 하므로,
재생에너지 공급 인프라가 핵심이다.
그럼에도 불구하고, 탄소국경세, ESG 투자 확대 등으로 인해
e-jet fuel 시장은 빠르게 규모화될 것으로 전망된다.

 

 

3. 글로벌 상용화 현황과 주요 항공사 도입 사례

(1) 유럽: 규제 중심의 상용화 선도

유럽연합(EU)은 2023년 「ReFuelEU Aviation」을 통과시켜
2025년 SAF 혼합 비율 2%, 2030년 6%, 2050년에는 70% 이상을 의무화했다.
이에 따라 네덜란드 스카이NRG(SkyNRG), 핀란드 Neste, 독일 Sunfire 등이
상업적 SAF 플랜트를 운영 중이다.
특히 네덜란드 로테르담 공장은 연간 100만 톤 규모의 e-jet fuel을 생산해
KLM, 루프트한자, 에어프랑스 등에 공급하고 있다.

 

(2) 미국: 민간 중심의 혁신 생태계

미국은 정책보다 시장 주도형 접근을 택했다.
보잉, 유나이티드항공, 월마트 항공 물류 등 민간기업이
‘Farm to Flight’ 프로젝트를 통해
농업폐기물·조류 기반 바이오 SAF 생산을 추진하고 있다.
또한 캘리포니아주 정부는 탄소 저감 신용(LCFS)을 적용해
e-jet fuel 상용화를 촉진하고 있다.

 

(3) 일본과 한국: 동아시아 기술 협력 확대

일본은 2025년 오사카 엑스포를 계기로
국내 공항 내 SAF 보급체계를 구축 중이다.
한국 역시 2027년까지 울산·여수를 중심으로
국내 최초의 e-jet fuel 실증플랜트를 가동할 예정이다.
이는 수소경제 기반과 연계한 **‘탄소중립 항공연료 클러스터’**로 확장될 전망이다.

 

(4) 상용화 비행 성공 사례

• 2021년 12월, United Airlines는 100% SAF 기반 여객기 상용 비행을 세계 최초로 성공.
• 2023년 11월, Virgin Atlantic이 런던–뉴욕 노선에서 SAF 단독 비행을 수행.
• 2024년, 대한항공은 인천–샌프란시스코 노선에 SAF 혼합연료 공급을 시범 운영 중이다.

이러한 흐름은 향후 2030년 이후 e-jet fuel이
국제항공 운항의 새로운 표준 연료로 자리 잡을 가능성을 높인다.

 

 

4. 한국의 e-jet fuel 도입 전략과 향후 과제

(1) 수소경제와의 연계

한국은 이미 재생에너지 기반의 그린수소 생산 실증사업을 추진 중이다.
e-jet fuel의 핵심 원료인 수소를 국내에서 생산하고
포집된 CO₂를 활용하는 ‘탄소순환형 항공연료 체계’를 구축한다면,
친환경 교통수단 산업 전체의 자립도를 높일 수 있다.

 

(2) 항공사–정유사 협력모델

대한항공·아시아나항공은 SK에너지, GS칼텍스 등과 협력해
국내 정유공장에서 바이오 SAF 혼합 생산을 검토 중이다.
이는 항공사 단독 대응을 넘어,
에너지산업-항공산업 간 융합형 탄소 저감 생태계를 조성하는 핵심 전략이다

 

(3) 정부 정책 및 인센티브

국토교통부와 산업통상자원부는 「탄소중립 항공 로드맵(2050)」을 발표하며
2030년까지 SAF 의무 혼합제를 도입할 계획이다.
또한 RE100 연계형 공항 전력 공급,
국내 SAF 인증제도(K-SAF)를 신설해 국내 연료 자급률을 50% 이상으로 끌어올릴 전망이다.

 

(4) 기술개발과 국제인증

한국은 현재 KAIST·한국에너지기술연구원 등을 중심으로
CO₂+H₂ 합성기술, 바이오매스 열분해 공정 등
차세대 e-jet fuel 핵심기술을 개발 중이다.
다만 국제항공기구(ICAO) 인증 절차가 까다로워,
연료 품질과 안전성 검증을 위한 국제 협력 네트워크가 병행되어야 한다.

 

(5) 장기 전망

국제에너지기구(IEA)에 따르면,
2040년 글로벌 SAF 수요는 연간 3억 톤 이상,
시장 규모는 6,000억 달러에 달할 것으로 전망된다.
이는 단순한 연료 산업을 넘어,
친환경 교통수단–에너지–탄소시장을 통합하는
거대 녹색경제의 핵심축이 될 것이다.

 

요약본

바이오연료 기반 e-jet fuel은 탄소중립 항공산업의 핵심이다.
HEFA, FT, ATJ 등 다양한 기술이 상용화되고 있으며,
유럽은 규제, 미국은 민간 중심으로 SAF 시장을 확장하고 있다.

한국은 수소경제와 연계해 e-jet fuel 실증 단지를 구축 중이며,
향후 항공사–정유사 협력, 국제 인증 확보가 필수 과제로 꼽힌다.

결국 e-jet fuel은 친환경 교통수단의 최종 완성형 에너지로,
2050년 탄소중립 항공 시대를 여는 관문이다.

 

FAQ

Q1. e-jet fuel은 기존 항공기 엔진에서도 사용 가능한가요?
A1. 네. e-jet fuel은 기존 제트엔진과 완벽하게 호환되며, 별도의 개조 없이 운항 가능합니다.

Q2. e-jet fuel은 전기항공기보다 효율적인가요?
A2. 단거리에서는 전기항공기가 효율적이지만, 장거리 노선에서는 e-jet fuel이 현실적 대안입니다.

Q3. 생산비용이 비싼데 상용화가 가능한가요?
A3. 현재는 고비용 구조지만, 재생에너지 단가 하락과 정부 보조로 2030년 이후 상용화가 가속화될 전망입니다.

Q4. 한국 내 e-jet fuel 실증사업은 어디서 진행되나요?
A4. 울산·여수·군산 등에서 그린수소 기반 SAF 파일럿 플랜트가 추진 중입니다.

Q5. e-jet fuel이 친환경 교통수단 산업 전체에 미치는 영향은?
A5. 항공뿐 아니라 해운, 물류, 자동차산업까지 탄소저감형 연료체계로 전환을 촉진합니다.