바이오연료 시장 규모 및 점유율 분석 - 성장 추세 및 예측(2026~2031년)

글로벌 바이오연료 시장 동향 및 통찰력

아시아와 남미에서 운송 부문 혼합 연료 의무 사용 정책이 강화되고 있습니다.

인도는 E20 에탄올 목표 시기를 2025년으로 앞당겨 국가 전체 에탄올 혼합 비율을 2025년까지 12%로 끌어올리고, 이를 계기로 대규모 사탕수수 및 곡물 증류 시설 투자에 박차를 가하고 있다.^{[1]석유천연가스부, "2025년 에탄올 혼합 현황 보고서", petroleum.gov.in} 인도네시아의 B35 의무 사용 정책은 2025년에 약 9.5만 톤의 원유 팜유를 흡수하여 재배 농가를 세계 가격 변동으로부터 보호할 것입니다.^{[2]로이터, "인도네시아, 비타민 B35 의무화 시행", reuters.com} 브라질은 E27 휘발유 혼합유를 유지했고, 아르헨티나는 B10 바이오디젤을 재개하여 수출 시장에서 1.2만 톤을 국내로 전환했습니다. 태국은 B10 및 E20 프로그램 충족을 위해 2025년까지 총 400억 리터/년 규모의 카사바 에탄올 생산 공장 1곳을 신규로 승인했습니다. 이러한 의무화 조치는 장기적인 수요를 확보하고, 금융 스프레드를 낮추며, 바이오연료 시장의 지역적 수요 성장을 뒷받침합니다.

탄소 중립 목표에 부합하는 기업 간 전력 구매 계약(PPA)이 북미 지역의 재생 디젤 수요를 견인하고 있다.

네스테는 2025년 북미 판매량의 40%가 전력 구매 계약을 통해 이루어질 것이라고 보고하면서, 기업들이 다년간의 재생 디젤 공급 계약을 체결했다고 밝혔습니다.^{[3]네스테 주식회사, "NEXBTL 기술 라이선스 브로셔 2025", neste.com} 셰브론의 다이아몬드 그린 디젤 합작회사는 2025년에 1억 갤런 이상의 디젤을 공급했으며, 그중 절반은 아마존과 UPS에 고정 물량 계약을 통해 공급되었습니다.^{[4]셰브론 코퍼레이션, "대두 분쇄 합작 투자 발표", chevron.com} 캘리포니아의 LCFS(저탄소 연료 기준) 크레딧은 갤런당 0.80~1.20달러로 폐유에서 추출한 HVO(수소산화물 오일)에 혜택을 주었고, 캐나다의 청정 연료 규정은 2025년까지 미국의 재생 디젤 수입량을 35% 증가시켰습니다. 전력구매계약(PPA) 구조는 정유업체에서 최종 사용자에게 물량 위험을 이전하여 현금 흐름을 안정화하고 수소처리 설비 개조를 가속화함으로써 세계 바이오 연료 시장의 성장을 강화합니다.

EU 및 미국 인플레이션 감소법에 따른 SAF 세금 인센티브

미국의 40B 조항에 따른 세액 공제는 수명 주기 배출량을 50% 이상 감축하는 지속가능 연료(SAF)에 대해 갤런당 1.25~1.75달러를 제공하여 2025년에 1개의 신규 발전소 건설 승인을 촉진하고 연간 총 3억 갤런의 SAF 생산을 유도했습니다. 유럽의 ReFuelEU 항공 규정은 2025년까지 EU 공항에서 SAF 사용 비율을 2%로 의무화하고, 2050년까지 70%로 확대하여 2030년까지 4만~800만 톤의 수요를 창출할 계획입니다. 이에 항공사들은 적극적으로 대응하여 유나이티드 항공은 20년간 1.5억 갤런의 SAF 공급 계약을 체결했고, 에어 프랑스-KLM은 토탈에너지로부터 1억 리터를 확보했습니다. 이러한 세액 공제와 의무화 정책으로 인해 2026년까지 SAF의 친환경 프리미엄이 갤런당 1달러 미만으로 낮아지면서 SAF의 보급이 가속화되고 전 세계 바이오 연료 시장의 급속한 확장을 뒷받침할 것으로 예상됩니다.

팜유 기반 원료의 단계적 퇴출로 EU에서 조류 및 폐유 투자 촉진

RED III는 높은 ILUC(간섭성 토지 이용 변화)를 유발하는 원료의 사용량을 2019년 수준으로 제한하고, 팜유 사용량을 2030년까지 단계적으로 제로로 줄이는 것을 목표로 하고 있습니다. EU의 사용후유(UCO) 수입량은 2025년에 전년 대비 22% 증가한 320만 톤에 달했습니다. 네스테는 2025년 생산량의 92%에 해당하는 280만 톤의 폐기물 및 잔류물을 원료로 사용했습니다. 에니의 젤라 바이오정제소는 2024년에 순수 식물성 기름 사용을 중단했으며, 조류 지질 기술에 대한 벤처 투자액은 2025년에 4억 2천만 달러에 이르렀습니다. 이중 계산 크레딧과 더욱 엄격해진 ILUC 상한제는 유럽 생산자들이 원료를 다변화하도록 유도하여 바이오연료 시장의 지속가능성을 강화하고 있습니다.

변동성이 큰 원료 가격으로 생산자 수익 마진 압박

유럽의 폐식용유 가격은 중국의 반덤핑 조사로 수출이 제한되면서 2025년 톤당 1,350~1,500유로까지 상승했습니다. 이는 수소처리 시설의 수요 증가와 맞물려 공급이 부족해진 데 따른 것입니다. 시카고 상품거래소(CBOT)의 대두유 선물 가격은 파운드당 0.52~0.68달러 사이에서 등락을 반복했으며, 남미 가뭄으로 대두 생산량이 8% 감소했을 때는 0.72달러까지 치솟았습니다. 유채유 벤치마크 가격도 캐나다산 카놀라유 공급 감소와 식품 부문 경쟁 심화로 톤당 950~1,150유로에서 비슷한 변동성을 보였습니다. 정제 스프레드는 2023년 갤런당 0.40~0.50달러에서 2025년 갤런당 0.15~0.25달러로 축소되었으며, 이로 인해 미국과 유럽의 바이오디젤 공장 3곳(연간 총 1억 8천만 갤런 생산 능력)이 가동 중단 또는 유휴 상태에 놓였습니다. 수익성 악화로 인해 생산자들은 장기 구매 계약과 후방 통합을 추진하고 있지만, 파편화된 폐유 수집 시스템으로 인해 위험 회피 수단이 제한되어 바이오 연료 시장의 단기 성장이 둔화되고 있습니다.

인도와 인도네시아의 농업 잔류물 수집에 있어 인프라 병목 현상

인도의 셀룰로스 기반 에탄올 생산 목표 달성을 위해서는 연간 20억~30억 리터의 잔류물 기반 에탄올이 필요하지만, 농장에서 증류소까지의 운송 비용은 톤당 2,500~3,500루피(미화 30~42달러)에 달해 최종 가격의 40~50%를 차지합니다. 바라트 페트롤리엄(Bharat Petroleum)의 연간 생산량 1억 리터 규모의 파니파트(Panipat) 공장은 2025년에 60%의 가동률에 그쳤는데, 이는 몬순 기간 동안 야자 짚 공급이 감소하고 벽돌 가마와의 경쟁에 직면했기 때문입니다. 인도네시아는 연간 8천만 톤에 달하는 야자 잔류물의 20% 미만을 회수하고 있는데, 이는 소규모 농가들이 집하 거점과 내후성 저장 시설이 부족하기 때문입니다. 이러한 잔류물 회수율 저하는 2세대 바이오연료 생산 확대를 지연시키고, 1세대 원료인 설탕과 전분에 대한 의존도를 장기화시킵니다. 물류 보조금과 농민 협동조합의 빠른 성장이 이루어지지 않는다면, 잔류물 병목 현상은 2020년대 후반까지 바이오연료 시장 성장을 저해할 것입니다.

세그먼트 분석

연료 유형별: SAF 가격 급등, 드롭인 디젤 가격 안정화

전 세계 지속가능 항공 연료(SAF) 소비량은 2025년에 600억 리터를 기록했으며, 연평균 35.1%의 성장률을 보일 것으로 예상되어 모든 연료 중 가장 빠른 성장세를 나타낼 전망입니다. 바이오에탄올은 2025년에도 바이오 연료 시장 점유율 51.4%를 유지할 것으로 예상됩니다. 바이오디젤과 재생 디젤은 합쳐서 약 35%의 시장 점유율을 차지하지만, 수소처리 방식은 우수한 저온 유동성과 질소산화물(NOx) 저감 성능 덕분에 에스테르 교환 방식을 대체하며 점유율을 확대하고 있습니다. SAF의 소비량은 전체 제트 연료 소비량의 1% 미만에 불과하지만, 유나이티드 항공 단독으로 수십 년에 걸쳐 총 1.5억 갤런에 달하는 공급 계약을 체결한 것은 수요가 상당함을 보여줍니다.

도로 운송업체들은 기존 파이프라인과 엔진을 사용할 수 있어 에탄올 혼합 비율을 E10~E15로 제한하는 제약이 없기 때문에 재생 디젤을 선호합니다. 캘리포니아의 LCFS(저탄소 연료 기준) 프리미엄 덕분에 HVO(수소산 오일)는 2025년에도 FAME(지방산 메틸 에스테르)보다 갤런당 30~40센트 높은 가격에도 불구하고 판매량 감소 없이 판매될 수 있었습니다. 바이오 나프타는 시장 점유율이 2% 미만으로 저조하지만, 저탄소 원료를 찾는 석유화학 업계의 관심으로 주목받고 있습니다. 현재의 연료 유형별 시장 분할은 두 가지 성장 경로를 시사합니다. 성숙한 에탄올과 FAME 시장은 포화 상태에 이르러 성장이 정체될 것으로 예상되는 반면, SAF(지속 가능한 연료)와 HVO는 향후 10년간 바이오 연료 시장 규모의 점진적인 성장을 견인할 것입니다.

세대별 특징: 1세대 규모 확장, 3세대 성장세

1세대 바이오연료는 사탕수수와 옥수수 기반의 가치 사슬이 확고히 자리 잡으면서 2025년에도 시장 점유율 67.6%를 유지할 것으로 예상됩니다. 2세대 셀룰로스 연료는 높은 효소 비용과 짚 운송 문제로 인해 시장 점유율이 10% 미만에 그칠 전망입니다. 3세대 조류 연료는 유럽 정유업체들이 토지 이용 변화(ILUC)를 고려하지 않는 기준을 충족하는 광생물반응기를 시범 운영함에 따라 연평균 16.3%의 성장률을 기록하고 있습니다.

RFS 및 RED III 정책에 따른 크레딧은 고급 바이오연료 범주를 지원하지만, 연간 갤런당 4~6달러에 불과한 설비투자 부담으로 인해 자금 조달이 어렵습니다. 벤처 투자는 제철소 부산물을 에탄올로 발효시키는 합성생물학적 방식에 유입되고 있지만, 전 세계 생산량은 1억 리터 미만에 머물러 있습니다. 이러한 대조는 전략적 긴장 관계를 보여줍니다. 1세대 바이오연료는 단기적인 규제 준수를 보장하는 반면, 고급 바이오연료는 비용이 하락했을 때 바이오연료 시장의 장기적인 회복력을 약속합니다.

참고: 보고서 구매 시 사용 가능한 모든 개별 세그먼트의 세그먼트 공유

원료별: 사탕수수가 주를 이루며, 폐유와 조류가 점차 증가하고 있다.

2025년에는 브라질의 400억 톤에 달하는 사탕수수 생산량을 중심으로 사탕수수 작물이 원료의 35.5%를 차지하며 에탄올 생산에 크게 기여할 것으로 예상됩니다. 옥수수, пшеница, 카사바 등의 전분 작물은 약 25%를 차지하며, 미국 중서부의 에탄올 생산 공장에서 5.4억 부셸을 처리하는 것이 주요 공급원입니다. 유지종자는 약 22%를 차지했지만, 팜유는 EU의 토지이용 제한(ILUC) 규정으로 인해 시장 접근이 어려워지면서 아시아산 바이오디젤로의 물량이 이동했습니다.

폐식용유와 동물성 지방은 12~14%의 시장 점유율을 확보하고 이중 크레딧을 받을 수 있어 공급 부족에도 불구하고 비용 격차를 좁히고 있습니다. 현재 1% 미만을 차지하는 조류 지질은 유로화 표시 녹색 채권으로 자금을 조달한 광생물반응기 규모 확장에 힘입어 연평균 17.4%라는 가장 빠른 성장률을 기록하고 있습니다. 원료 다양화는 공급 안정성을 향상시키고 더욱 엄격해진 지속가능성 평가 기준에 부합하여 향후 바이오연료 시장 규모 확대를 뒷받침할 것입니다.

기술별 분석: 수소처리 기술이 첨단 설비 구축을 선도합니다

2025년에도 발효 방식은 생산량의 58.7%를 차지할 것으로 예상되는데, 이는 옥수수와 사탕수수 에탄올 생산 설비가 갤런당 1.5~2달러라는 낮은 초기 투자 비용(capex)을 제공하기 때문입니다. 하지만 HVO(고급 휘발유) 및 SAF(고황산연료)용 수소처리 설비는 정유사들이 기존 디젤 수소처리 설비를 개조하고 네스테(Neste)의 NEXBTL과 같이 폐유를 고세탄가 연료로 전환하는 공정을 라이선스하면서 연평균 18.2%의 성장률을 보이고 있습니다.

에스테르 교환 반응은 여전히 ​​18~20%의 비중을 차지하고 있지만, FAME의 저온 유동성 한계로 인해 고위도 지역에서의 사용이 제한되면서 점유율이 감소하고 있습니다. 가스화-FT 및 열분해는 틈새시장에서 활용되며, 갤런당 6~10달러의 자본 집약도로 인해 원료의 유연성에도 불구하고 광범위한 도입이 제한적입니다. 수소처리 기술로의 전환은 기존 공정과의 호환성을 확보하여 중장비 및 항공 분야에서 바이오 연료 시장 점유율을 높이는 데 기여할 것으로 예상됩니다.

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최종 사용 부문별: 항공 부문, 도로 수요 정체 속에서 성장세

2025년에는 도로 운송 부문이 바이오 연료의 86.9%를 소비할 것으로 예상되지만, 유럽과 중국에서 전기 자동차가 신차 판매량의 18~20%를 차지하면서 성장세는 둔화되고 있습니다. 항공 부문의 비중은 현재 미미하지만 연평균 35.5%의 성장률을 보일 것으로 예상되며, 유럽연합 재연료 규제기구(ReFuelEU)는 2025년까지 지속가능 연료(SAF) 2%, 2030년까지 6%의 사용을 의무화하고 있습니다. 해상 연료 공급을 위한 B30-B50 혼합 연료 시험이 진행 중이지만, ISO 8217 기준에 따라 보급률은 5% 미만으로 제한되고 있습니다.

대형 트럭들이 재생 가능한 디젤을 선호하는 이유는 석유 디젤을 100% 대체할 수 있어 엔진 개조 없이도 차량의 탈탄소화를 원활하게 진행할 수 있기 때문입니다. 장거리 항공사들은 친환경 연료(SAF)를 단기적으로 탄소 중립 달성을 위한 유일한 방안으로 여기고 있으며, 이는 신규 발전소 건설 자금 조달의 기반이 되는 계약 구매로 이어지고 있습니다. 유럽에서는 풍력과 태양광 발전이 바이오매스를 대체하면서 발전 및 난방 수요가 감소하고 있지만, 브라질의 사탕수수 찌꺼기 열병합 발전은 여전히 ​​수익성이 높습니다. 이러한 산업적 변화로 인해 항공 부문은 2026년 이후 바이오 연료 시장 규모 성장에 상당한 기여를 할 것으로 예상됩니다.

지리 분석

북미는 2025년에도 전 세계 매출의 37.8%를 차지하며 최대 시장 점유율을 유지할 것으로 전망됩니다. 이는 520억 달러 규모의 바이오 연료 시장과 캘리포니아에서 평균 150~180톤 CO₂e에 달하는 LCFS(저탄소 연료) 크레딧 가격에 힘입은 결과입니다. 마라톤, 셰브론, 필립스 66 등 유정들이 재생 디젤 생산 설비 전환을 완료하면서 2024년과 2025년 사이에 미국의 재생 디젤 생산 능력은 1.2억 갤런 증가했습니다. 또한 캐나다의 청정 연료 규정(Clean Fuel Regulations) 시행으로 같은 기간 미국의 재생 디젤 수출량은 35% 증가했습니다. 연방 정부의 40B 세액 공제(갤런당 최대 1.75달러) 덕분에 6개의 지속가능 연료(SAF) 프로젝트가 최종 투자 결정을 내렸고, 유나이티드 항공과 알래스카 항공과의 2045년까지 10억 갤런 이상의 공급 계약을 확보했습니다. 멕시코의 2024년 에너지 시장 개혁으로 바히오 회랑을 따라 재생 디젤 수입이 가능해졌지만, 국내 인센티브 부족으로 인해 향후 10년간 멕시코의 재생 디젤 보급률은 미국과 캐나다에 뒤처질 것으로 예상됩니다. 전반적으로, 이 지역의 강력한 정책 체계는 전기차 판매 증가로 휘발유 수요가 둔화되었음에도 불구하고 바이오 연료 시장을 안정화시키는 역할을 합니다.

아시아 태평양 지역은 2031년까지 연평균 17.2%의 성장률을 기록하며 바이오 연료 시장 규모를 2026년 280억 달러에서 2031년 630억 달러로 확대할 것으로 전망됩니다. 인도는 2025년까지 에탄올 혼합 비율을 12%로 높이고 E20 목표 달성 시기를 2025년으로 앞당겼으며, 이를 위해 연간 100억~120억 리터의 공급이 필요해 곡물 기반 증류 시설과 잔여물 에탄올 생산 시설에 대한 투자를 촉진하고 있습니다. 인도네시아의 B35 프로그램은 2025년까지 950만 톤의 팜유를 흡수했으며, 자카르타와 수라바야의 대중교통 차량에 B40을 도입하는 방안을 검토 중입니다. 태국은 연간 총 4억 리터 규모의 카사바 에탄올 증류 시설 4곳을 승인했고, 중국 국가발전개혁위원회는 헤이룽장성에 옥수수 줄기를 활용하는 셀룰로스 에탄올 생산 시설 4곳을 승인했습니다. 일본과 한국은 여전히 ​​수입에 의존하고 있으며, 항공사들의 자발적인 지원 약속을 충족하기 위해 싱가포르와 미국 걸프 해안에서 항공유기를 구매하고 있습니다.

유럽은 2025년까지 전체 매출의 22~24%를 차지했지만, 전기차 보급 증가로 휘발유 수요가 감소하면서 혼합 연료 소비량은 정체되었습니다. 그럼에도 불구하고, ReFuelEU Aviation 덕분에 유럽은 여전히 ​​전 세계 SAF(지속가능 연료) 구매 계약의 28%를 차지했습니다. RED III의 팜유 단계적 폐지로 인해 정유업체들은 폐식용유와 동물성 지방으로 눈을 돌리게 되었고, 이로 인해 폐식용유 수입량은 전년 대비 22% 증가한 320만 톤에 달했습니다. TotalEnergies는 라 메드 정유소를 연간 50만 톤 규모의 재생 디젤 및 SAF 생산 시설로 전환했으며, Eni도 리보르노에서 유사한 전환을 완료했습니다. 스칸디나비아 국가들은 잉여 임업 부산물을 재생 가능한 열 에너지로 전환하고 수소 석유(HVO)를 수출하고 있으며, 영국은 브렉시트 이후 SAF에 대한 RTFO(폐식용유 구매 보상)를 두 배로 늘렸습니다. 중동과 아프리카는 남아프리카공화국의 사탕수수 에탄올과 이집트의 자트로파 시범 사업을 중심으로 2025년까지 바이오 연료 시장 점유율의 약 5%를 차지할 것으로 예상되지만, 에미레이트 항공과 카타르 항공이 EU 출발 항공편에 적합한 연료를 조달함에 따라 걸프 지역 주요 공항에서 싱가포르 항공 연료(SAF) 수요가 증가하고 있습니다.