“커피박·땅콩 껍질로 바이오차 탄소배출권 만들죠”
[한경ESG] 한국의 기후 기술 기업 22 - 포이엔
포이엔(4EN)은 바이오매스를 활용한 탄소포집 및 활용·저장(CCUS) 기술을 사업화하는 기업이다. 국내에서는 커피박이라 불리는 커피 찌꺼기를 활용해 바이오차나 바이오 플라스틱을 만들고, 해외에서는 주로 농업 부산물을 이용한 고형연료, 바이오차 설비를 제공한다.
포이엔은 국내외에서 다양한 바이오매스 기반의 온실가스 감축 솔루션을 활용해 탄소배출권 사업을 펼치고 있다. 포이엔이 주로 개발하는 것은 바이오차(biochar)다. 바이오차의 온실가스 감축 효과 정량화 방법을 연구하고 재활용 제품 및 저감 기술을 활용해 탄소저감에 기여한다. 또 커피, 땅콩 등에서 유래한 농업 부산물을 수거해 유기질 비료, 고형연료, 바이오 플라스틱 등으로 업사이클링한 제품을 만든다. 국내에서는 커피박으로 만든 고형연료와 바이오차에 대한 탄소배출권 방법론을 개발해 등록 완료했다. 해외에서는 땅콩 껍데기로 고형연료를 만드는 청정개발체제(CDM) 사업을 통해 온실가스배출권 사업을 진행했다.
바이오차는 바이오매스(biomass)와 숯(charcoal)의 합성어다. 바이오차는 기후변화에 관한 정부 간 협의체(IPCC) 가이드라인 기준에 따라 산소가 거의 없는 조건에서 바이오매스를 350℃ 이상 높은 열로 가열해 탄화시켜 숯처럼 만든 탄소 격리 물질이다. 비료로 사용하면 토양에 탄소가 고정되거나 반영구 물질로 만들어져 탄소를 대기 중에서 격리하는 효과가 있다. 이 대표는 “바이오차는 탄소로 구성된 고체 물질”이라며 “고분자로 이뤄진 바이오매스를 열분해해 단분자로 만들어낸 액상이 바이오오일, 기상(기체 상태)이 바이오가스, 고상(고체 상태)이 바이오차”라고 설명했다.
이호철 포이엔 대표는 2011년 대학원을 졸업하고 포이엔을 설립했다. 사업 목표는 온실가스 감축으로 환경과 삶의 질을 개선하는 것이었다. 조경학을 전공한 이 대표는 기후변화 대응 연구실에서 녹지·토양 분야를 중심으로 온실가스 감축 방안과 온실가스 감축량 산정을 공부했다. 포이엔 창업 초기에는 유기질 비료와 농약 사업을 했다. 포이엔은 바이오차를 적용한 유기질 비료를 연구개발해왔다. 2018년에는 스타벅스 커피박을 활용해 비료를 개발, 평택영농조합과 제주 올레길 등에 납품하기도 했다.
커피박 폐기물 면허로 배출권 사업 시작
배출권 사업에 본격적으로 나선 것은 국내에서 배출권거래제도가 시작된 2016년부터다. 2016년 폐기물 면허를 취득하고, 커피박 바이오차 사업과 커피박 고형연료 사업 등을 시작했다. 커피 찌꺼기는 목질계 바이오매스로 활용 가치가 높으나, 국내에서는 생활폐기물로 분류돼 재활용되지 못하고 연 30만 톤가량이 버려지고 있다. 이 대표는 “국내에서 커피박을 재활용하는 사업을 하려면 커피 찌꺼기를 처리하는 폐기물 면허가 필요하다”며 “포이엔을 폐기물업체라고 소개하는 이유”라고 말했다.
커피 찌꺼기는 일반적으로 종량제 봉투에 담아 배출한다. 이후 소각장이나 매립장에 보내져 이산화탄소·메탄가스를 발생시키거나 토양 침출수로 환경오염을 일으킨다. 이를 막기 위해 포이엔은 폐기물 처리업체로서 커피박을 선별 분리하고 재활용해 바이오차와 바이오 플라스틱으로 재탄생시킨다. 이 대표는 “커피 찌꺼기는 도시에서 대량으로 수급 가능한 바이오매스 원료”라며 “나무 열매에서 나온 만큼 태웠을 때 발열량이 높고 플라스틱으로 만들 때 기름이 번지며 특이한 패턴이 나타나는 차별점이 있다”고 말했다. 그는 이어 “한국인이 커피에 호의적이다 보니 커피박을 다루는 폐기물업체에도 호감이 높은 편이었다”고 덧붙였다.
커피박을 재활용해 처음 만든 제품은 비료였다. 이후 발전소에서 석탄 대신 사용될 수 있는 고형연료를 개발하고, 온실가스 감축 솔루션으로 바이오차를 생산하고 있다. 이 대표는 “IPCC는 바이오차가 탄소를 100년간 고정하는 탄소 고정 효과가 있다고 인정했다”며 “포이엔은 커피박으로 만든 바이오차를 활용해 비료나 고형연료, 플라스틱 첨가제를 만들어 탄소를 감축하는 것”이라고 설명했다.
고형연료는 기존 석탄연료를 대체할 수 있는 솔루션이다. 포이엔은 2018년 4월 환경부에서 커피박 고형연료 관련 외부 사업 방법론을 승인받았다. 2019년부터는 땅콩 껍데기로 고형연료를 만들어 탄소를 감축하는 배출권 사업을 시작했다. 2020년 4월 미얀마에서 SK에너지와 합작 회사를 만들어 유엔기후변화협약(UNFCCC)에 사업 등록을 완료했다. 울창하던 산림이 벌목으로 황폐화되던 미얀마에서 목재 대신 땅콩 껍데기로 만든 취사 연료를 사용할 수 있도록 하는 것이다. 포이엔은 세계 4위의 땅콩 생산국인 미얀마에서 대량으로 발생하는 땅콩 부산물을 활용해 온실가스를 감축하고자 했다.
2021년에는 현대차그룹과 함께 인도네시아에서 축산 분뇨를 활용한 메탄가스 감축 시범사업을 진행했다. 람풍 지역의 영농조합에 바이오차 설비를 설치해준 것이다. 우즈베키스탄에서는 한국연구재단 연구개발(R&D) 사업의 일환으로 하수처리시설이 열악한 나망간 지역에서 인분을 활용한 바이오가스 플랜트를 짓기 위해 사업타당성 조사를 진행하고 있다. 2024년부터는 베트남에서 볏짚 바이오차 사업을 추진할 계획이다. 이 대표는 “기존 감축 방법론에 따라 사업을 등록해 프로젝트를 진행한 후 모니터링을 신청하면 UNFCCC가 사업이 방법론에 따라 제대로 수행되었는지를 검증한다”며 “다만 미얀마에서는 쿠데타가 일어나 공장 운영이 중단되고 직원들은 한국으로 복귀한 상황”이라고 전했다.
기업·지자체와 커피박 재활용 협업
포이엔은 현재 국내에서 커피박 처리 및 재활용 사업을 통해 스타벅스, 폴바셋 등에 커피박 업사이클링 제품을 납품하고 있다. 포이엔은 가공한 커피 찌꺼기를 플라스틱 원료로 활용해 바이오 플라스틱을 만든다. 기존 플라스틱 제품에 쓰이는 화석연료를 기초로 한 합성수지 함량을 약 20% 대체하는 효과가 있다. 강도가 있는 생활용품 대부분에 적용할 수 있다. 지금까지 화분, 의자, 책상, 트레이, 옷걸이 등 제품화가 이뤄졌다. 커피박이 원료이기에 제품에 자연스럽게 커피 특유의 색상, 질감, 무늬 등이 나타난다. 포이엔이 매일유업으로부터 커피박을 수거해 만든 폴바셋의 커피 트레이와 인테리어 타일에서도 이를 확인할 수 있다.
포이엔이 바이오 플라스틱 사업에 도전하게 된 것은 지난 2019년부터다. 당시 포이엔은 현대차, GS칼텍스와 공동연구를 통해 자동차 내장재를 개발했다. 이 대표는 “바이오 플라스틱으로 자동차 대시보드와 도어 트림 품질 규격을 만족해 3개사가 공동으로 특허를 냈다”며 “2건의 특허를 기반으로 바이오 플라스틱 사업화를 진행한 것”이라고 설명했다.
포이엔은 지자체와도 협력하고 있다. 2020년 서울 성동구와 커피박 재활용 사업 MOU를 맺고 본사, 공장 등 사업 기반을 성동구로 옮겼다. 2022년부터는 성동구를 비롯해 경기도 화성시와 안성시 3개 지자체와 행정안전부의 지역 균형 뉴딜 사업을 공동으로 수주해 커피박을 수거하고 재활용하는 사업을 진행 중이다. 성동구에서는 70여 곳의 카페에서 커피박을 수거해 성수동에 위치한 포이엔의 바이오 플라스틱 공장에서 재활용한다. 안성시에서는 100여 곳의 카페에서 커피를 수거해 바이오차를 생산한다. 화성시에서는 고형연료 사업을 추진할 방침이다. 이 대표는 “화성시는 이제 사업을 시작하는 단계”라며 “안성시에서는 2023년 12월 21일 새로 공장을 준공했다”고 말했다.
포이엔은 2023년 1월 NH투자증권과 탄소배출권 투자 계약을 맺었다. 포이엔이 커피박을 수거해 안성공장에서 바이오차를 만들면 자발적 탄소배출권 크레딧이 발생한다. 올해부터 포이엔은 안성공장에서 발생하는 배출권을 NH투자증권에 납품한다. 이 대표는 “포이엔의 기본적인 사업 구조는 폐기물을 수거하고 재활용함으로써 기존 화석연료를 대체하거나 폐기물을 소각·매립할 때 발생하는 온실가스를 줄이는 것”이라며 “포이엔이 안성공장을 가동하면 탄소배출권 발급 기관이 커피박을 이용해 바이오차를 만드는 일련의 과정을 모니터링한 후 감축된 실적만큼 크레딧을 발급한다”고 말했다.
포이엔은 아시아 최대 온실가스 감축 이니셔티브를 꿈꾸고 있다. 이 대표는 “요즘 아시아 지역에서 이산화탄소와 메탄가스 발생량이 늘고 있다”며 “온실가스는 산업화와 비례해 많이 나오기 때문에 폭발적으로 성장 중인 아시아 지역에서 온실가스배출도 증가하고 있다”고 말했다. 그는 이어 “아시아 지역의 온실가스 감축과 관련해 주도권을 갖는 회사가 되려고 한다”며 “바이오차, 고형연료 등 다양한 온실가스 감축 솔루션을 중심으로 뜻을 같이하는 회사들이 참여하는 연합체를 만들고 이끌어가고 싶다”고 말했다. 한편 포이엔은 2019년 11월 SK에너지와 신한자산운용으로부터 총 25억원의 투자를 받았다. 2023년 1월에는 NH투자증권과 20억원 규모의 탄소배출권 투자 계약을 맺은 바 있다.
조아영 기자 joa0@hankyung.com
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