들어가며 — 세 개의 숫자
한국·덴마크·독일의 차이는 가축분뇨 발생량보다 분뇨를 처리하고 거래하는 제도에서 더 선명하게 드러난다. 다음 세 수치는 각국의 현재 위치를 압축해서 보여준다.
농식품부·축산환경관리원, 2026
Biogas Outlook 2025, Biogas Denmark
German Biogas Association, 2024
글은 세 부분으로 구성된다. 1부는 독일과 덴마크가 30년에 걸쳐 구축한 가격·유통·농가 참여 구조를 살펴본다. 2부는 한국의 부진을 네 가지 구조적 고착 요인으로 진단한다. 3부는 이 고착을 함께 풀기 위한 다섯 가지 정책 과제를 제안한다.
1부
그들은 어떻게 했나 — 독일·덴마크의 30년
독일: EEG 25년이 만든 9,500개의 분뇨 발전소
독일은 유럽 최대 바이오가스 생산국이다. 2024년 기준 약 9,500개 시설을 운영하며 연간 생산량은 329 PJ로 EU 전체의 53%를 차지한다(IEA Bioenergy, 2024; Inkwood Research, 2025).
독일의 바이오가스 시설은 2000년 1,050개에서 25년 동안 약 9배로 늘었다(Clean Energy Wire, 2020). 성장의 주요 변곡점에는 신재생에너지법(EEG) 개정이 있었다.
EEG의 작동 원리: 20년 가격 보장
EEG의 핵심은 신재생에너지 발전사업자에게 정해진 가격을 20년간 보장하는 발전차액지원제도(FIT)다. 시장가격이 변해도 장기 매출을 예측할 수 있어 초기 투자 위험을 낮춘다.
바이오가스 시설은 초기 투자비가 크기 때문에 장기 가격 보장이 사업성 판단에 결정적이다. 특히 2009년 EEG 개정은 가축분뇨를 원료로 사용하는 시설에 별도의 보너스 단가를 신설했다(Springer Nature, 2021).
| 시설 규모 | 기본 매입가 | 가축분뇨 보너스 | 보장 기간 |
|---|---|---|---|
| 75 kW 이하 (분뇨 ≥80%) | 별도 카테고리 — 최고 단가 | 포함 | 20년 |
| 500 kW 이하 | 8.25~11.67 ct/kWh | +16 ct/kWh | 20년 |
| 500 kW 초과 | 기본가 | +14 ct/kWh | 20년 |
정책의 특징은 두 가지다. 첫째, 소규모 시설에 더 높은 단가를 적용해 농가가 직접 운영할 수 있는 사업을 유도했다. 둘째, 분뇨 비중이 높을수록 지원을 늘려 분뇨를 에너지 매출의 원료로 전환하도록 했다.
어두운 면: 옥수수 단작과 식량경쟁
2004~2011년 지원이 확대되자 메탄 수율이 높은 옥수수 사일리지 사용도 크게 늘었다. 2010~2020년 농업 원료 투입량은 두 배로 증가했고(IATP, 2026), 식량작물 재배지를 잠식한다는 비판이 커졌다.
독일은 2012년 EEG 개정에서 원료 중 옥수수 비율을 60% 이하로 제한하는 옥수수 상한(maize cap)을 도입했다. 바이오가스 확대 정책이 식량·농지 정책과 함께 설계돼야 한다는 점을 보여주는 사례다.
마지막 한 걸음: 바이오메탄 그리드 주입
바이오가스를 정제해 메탄 농도를 높인 바이오메탄은 품질 기준을 충족하면 도시가스 배관에 주입하거나 압축해 수송연료로 사용할 수 있다. 발전에만 쓰는 것보다 수요처와 판매 경로를 넓힐 수 있다는 장점이 있다.
2024년 말 독일의 바이오메탄 그리드 주입 시설은 272개소, 연간 주입량은 약 14억 N㎥였다(German Biogas Association, 2024). 전체 가스 소비량의 1.6%에 불과하지만 농촌에서 생산한 가스를 도시 수요처까지 연결하는 기반이 구축돼 있다는 점이 중요하다.
덴마크: 농가가 가스 회사가 된 나라
덴마크는 인구 약 560만 명에 돼지 약 2,500만 두를 사육한다(BioCycle, 2020). 대규모 축산에서 발생한 분뇨는 1990년대까지 주요 환경 부담이었지만, 이후 공동 바이오가스 시설의 핵심 원료가 됐다.
덴마크 바이오가스 원료의 74%는 가축분뇨다. 옥수수 의존도가 높았던 독일과 달리 분뇨 중심으로 원료 체계를 설계해 식량경쟁 위험을 낮췄다.
결정적 정책: 2012 에너지협약과 그리드 우선 지원
덴마크 바이오가스 생산은 2012년 에너지협약 이후 빠르게 늘었다. 사용처별 지원을 차등화하고 도시가스 그리드 주입에 가장 높은 보조를 적용한 것이 핵심이었다.
바이오가스 생산량은 10년 동안 7배 늘었다. 생산 가스의 상당량은 발전보다 도시가스 배관에 공급된다. 2022년 덴마크 가스 소비량에서 바이오메탄 비중은 약 40%였고, 하루 기준 그리드 가스의 98.2%를 바이오메탄이 차지한 기록도 있다(IEA Bioenergy Task 37, 2024).
2014년 덴마크는 그리드 주입에 다른 용도보다 높은 보조를 적용했다(에너지신문, 2024). 이 가격 신호가 사업자의 그리드 주입 전환을 촉진했다.
농가의 위치: 공급자에서 공동소유자로
덴마크의 중앙집중형 시설은 여러 농가에서 분뇨를 모으고, 농가는 공급자를 넘어 시설의 공동소유자로 참여한다. Nature Energy가 운영하는 Korskro 시설은 반경 30km 안팎의 70개 농가에서 분뇨를 받아 바이오메탄을 생산하고, 소화액은 비료로 농가에 돌려보낸다.
| 차원 | 개별 농가 모델 | 덴마크 공동 모델 |
|---|---|---|
| 규모의 경제 | 시설 가동률 낮음 | 100~250 농가 통합, 24시간 가동 |
| 농가 부담 | 시설 투자·운영 단독 | 지분 보유 + 분뇨 공급 + 비료 환원 |
| 거버넌스 | 농가와 시설 운영자 분리 | 농가가 공동 운영자로 참여 |
덴마크의 어두운 면: 메탄 누출과 갈등
2023년 덴마크 69개 시설 조사에서는 메탄 누출률이 0.3~40.6%로 큰 편차를 보였다(Ag Data News, 2025). 누출이 큰 시설은 온실가스 감축 편익을 크게 훼손할 수 있다. 덴마크는 이후 누출 관리 규정을 강화했다.
2018년에는 식량경쟁 우려에 대응해 에너지작물 사용 상한을 25%에서 12%로 낮췄다. 시설 인증, 메탄 누출 측정, 원료 비율 규제와 주민 수용성 절차를 확대 정책과 함께 설계해야 한다는 교훈을 남겼다.
두 모델의 공통 설계
독일과 덴마크의 지원 방식은 다르지만, 장기 가격 신호와 분뇨 원료 우대, 농가의 사업 참여, 안정적인 판매처, 소화액의 농업 환원이라는 공통 구조를 갖는다.
| 설계 요소 | 독일 | 덴마크 | 핵심 |
|---|---|---|---|
| 장기 가격 보장 | EEG 20년 고정 매입 | 2012 에너지협약 장기 보조 | 20년 단위 예측 가능성 |
| 가축분뇨 우대 | 분뇨 보너스 단가 명시 | 분뇨 비율 높을수록 보조 | 분뇨를 비싸게 사주는 시장 |
| 농가의 위치 | 시설 운영자 | 시설 공동소유자 | 농가 = 에너지 사업자 |
| 출구 시장 | 도시가스 그리드 + CHP | 가스 그리드 100% 목표 | 그리드 주입 의무·유인 |
| 부산물 회로 | 소화액 → 비료 | 소화액 → 비료 | 순환경제 회로 폐쇄 |
두 나라는 분뇨를 처분 비용에서 에너지 매출의 원료로 재정의했다.
이 관점은 가격 지원, 판매시장, 농가 참여 방식에 반영됐고 장기적으로 시설 투자와 원료 공급을 촉진했다.
2부
한국은 왜 뒤처졌나 — 네 가지 구조적 고착
41배의 생산량 격차
한국의 바이오가스 생산량은 독일·덴마크와 비교하면 시설 수뿐 아니라 생산 규모에서도 큰 차이를 보인다. 다음 비교는 제도 차이가 누적된 결과를 보여준다.
독일 152억 N㎥, 한국 3.7억 N㎥로 약 41배 차이가 난다(KDI 나라경제, 2024). 인구 1인당 생산량으로 환산해도 독일은 한국의 약 15배다.
이 격차를 법 제정 시점만으로 설명하기는 어렵다. 한국은 1990년대부터 가축분뇨 처리시설을 지원했고, 2008년 공동자원화시설 사업, 2012년 신재생에너지 의무할당제(RPS)를 도입했다. 문제는 정책의 부재보다 처리와 에너지 정책이 서로 다른 목표로 설계됐다는 데 있다.
한국 가축분뇨 바이오가스의 부진에는 네 가지 구조적 고착(lock-in)이 함께 작용한다. 구조적 고착은 기존 제도와 이해관계가 서로를 강화해 다른 경로로 전환하기 어려워진 상태를 뜻한다.
고착 ① — 처리비 보조와 에너지 매출의 비대칭
한국의 가축분뇨 정책은 오랫동안 분뇨를 어떻게 처리할 것인가에 초점을 맞췄다. 농림축산식품부 공동자원화시설 사업은 국비와 지방비로 설치비를 지원하고, 운영자는 농가에서 분뇨를 받으며 처리비 수입을 얻는다.
이 구조에서는 가스 생산량을 늘릴 유인이 약하다. 처리비는 분뇨 반입과 함께 발생하지만, 가스를 정제·판매하려면 설비와 인력, 판매계약이 추가로 필요하다. 수익구조가 그대로라면 운영자는 에너지 생산보다 처리량 확대를 우선하기 쉽다.
| 국가 | 보조금이 흐르는 곳 | 운영자가 추구하는 행동 |
|---|---|---|
| 한국 | 시설 설치비 + 분뇨 처리비 | 분뇨 받는 양 늘리기 |
| 독일 | 발전 매입가 (EEG 20년 고정) | 가스 생산량 늘리기 |
| 덴마크 | 그리드 주입 보조 (타 용도 대비 2배) | 정제·주입 늘리기 |
처리 중심 구조는 환경 관리와 농가 부담 완화를 우선해 온 정책 경로의 결과다. 에너지 자원으로서의 가치가 뒤늦게 강조됐지만 기존 보조금과 운영 체계를 바꿀 만큼 강한 가격 신호로 이어지지는 못했다.
고착 ② — REC 시장에서 불리한 바이오가스
한국은 발전차액지원제도를 2011년 종료하고 2012년부터 RPS로 전환했다. 반면 독일은 2009년 EEG에 가축분뇨 보너스를 신설했다. 같은 시기 한국은 시장거래를, 독일은 원료별 장기 가격 보장을 강화한 셈이다.
RPS에서는 REC 가격이 시장에서 변한다. 원료 수집과 전처리, 상시 운전 비용이 드는 바이오가스는 가격 변동에 특히 민감하다. 2019년 국내 바이오가스화 시설 101개소 가운데 REC 거래로 경제성을 확보한 시설은 14개소(13.9%)였다(기호일보, 2020).
| 구분 | 한국 RPS·REC | 독일 EEG |
|---|---|---|
| 보장 기간 | 1년 단위 갱신 | 20년 고정 |
| 가축분뇨 우대 | 없음 (음식폐기물·하수슬러지와 동일) | 16~25 ct/kWh 보너스 |
| 소규모 농가 우대 | 없음 | 75 kW 이하 별도 카테고리 (최고 단가) |
| 결과 | 분뇨 시설이 시장에서 살아남기 어려움 | 분뇨 시설이 가장 경쟁력 있음 |
고착 ③ — 줄어드는 농경지와 퇴비·액비 중심 처리
한국의 가축분뇨 처리체계는 농경지가 퇴비와 액비를 충분히 수용한다는 전제 위에서 형성됐다. 그러나 농경지는 2006년 약 180만 ha에서 2030년 약 134만 ha로 감소할 전망인 반면, 분뇨 발생량은 연 5,087만 톤 수준을 유지하고 있다.
살포지 부족은 분뇨 적치와 강우 시 수계 유입 위험을 키우고, 수질오염·악취·지역 갈등으로 이어질 수 있다. 농림축산식품부도 기존 퇴비·액비화 중심 처리에서 벗어난 다각화가 필요하다고 진단했다(농식품부, 2023).
고착 ④ — 도시가스 그리드라는 출구의 부재
가축분뇨에서 가스를 생산해도 안정적으로 판매하거나 사용할 시장이 없으면 시설의 가동 유인이 약해진다. 한국에서는 도시가스 배관 주입과 장기 구매계약이 아직 제한적이다.
2020년에는 생산된 바이오가스의 16.8%, 약 6,071만 N㎥가 단순 소각됐다. 약 6만 5천 가구가 1년간 사용할 수 있는 규모다(가스신문, 2024). 판매처 부족이 생산 확대를 제약하는 구조를 보여준다.
그리드 주입을 가로막는 요인은 세 가지로 정리된다(가스신문, 2024; 에너지신문, 2024). LNG와 같은 발열량 기준을 맞추기 위한 정제비, 공급 주체에 대한 진입 제한, 생산원가를 충분히 반영하지 못하는 가격 정산 방식이다.
진단: 네 가지 고착은 하나의 시스템이다
네 가지 고착 요인은 독립적으로 작동하지 않는다. 판매처 부족은 가격 경쟁력을 낮추고, 낮은 수익성은 처리비 중심 운영을 강화하며, 그 결과 분뇨는 다시 퇴비·액비 처리에 집중된다.
| 고착 요인 | 현상 | 작동 원리 |
|---|---|---|
| ① 보조금 흐름 | 시설 설치비·처리비에 보조 집중 | 가스 생산을 늘릴 동기가 약함 |
| ② REC 시장 | 1년 단위 변동 + 가축분뇨 우대 부재 | 100개 시설 중 14개만 경제성 확보 |
| ③ 농경지 | 농경지 감소에도 퇴·액비화 85% 유지 | 적치·악취·수질 악순환 |
| ④ 출구 시장 | 그리드 주입 4.5%, 단순소각 16.8% | 만들어도 갈 곳이 없음 |
출구 시장 부족(④)은 낮은 시장 경쟁력(②)으로 이어지고, 시설 운영자는 처리비 수익(①)에 더 의존하게 된다. 가스 생산 유인이 약해지면 분뇨는 다시 퇴비·액비 처리(③)에 집중되고, 농경지 감소에 따라 적치와 환경 부담이 커지는 순환이 반복된다.
한국의 문제는 정책의 부재보다 처리·가격·농지·판매 정책이 서로 다른 방향을 향해 있다는 데 있다.
개별 제도 하나를 고치는 방식보다 네 영역을 함께 조정하는 정책 패키지가 필요하다.
3부
한국이 바꿔야 할 다섯 가지 — 고착을 함께 푸는 정책
정책 패키지의 설계 원칙
네 가지 고착 요인은 서로를 강화한다. 따라서 가격 신호, 판매시장, 농가 참여, 부처 간 조정을 함께 묶은 정책 패키지가 필요하다.
| 정책 과제 | 대응 영역 | 핵심 메커니즘 |
|---|---|---|
| ① 가축분뇨 바이오메탄 의무 매입가(한국형 EEG) | 시장 | 20년 고정 매입과 분뇨 우대 단가 |
| ② 도시가스 그리드 바이오메탄 주입 의무 | 판매처 | 단계적 혼입 비율과 진입 장벽 해소 |
| ③ 공동에너지화 클러스터·농가 지분 모델 | 수익·농지 | 농가를 공급자에서 공동소유자로 전환 |
| ④ 부처 횡단 거버넌스 | 제도 전반 | 부처 간 분절 해소와 통합 의사결정 |
| ⑤ 바이오메탄의 수소 연계 | 장기 인프라 | 농촌 분산형 에너지 거점 검토 |
과제 ① — 한국형 EEG: 가축분뇨 바이오메탄 의무 매입가
가축분뇨 비중이 높은 시설에서 생산한 바이오메탄에 장기 고정 매입가를 보장하는 방안이다. 구체적인 원료 비율과 보장기간은 비용과 감축 편익을 검증한 뒤 정해야 한다.
매입 단가 = 도시가스 도매가 + 메탄 감축 가치
이 제안은 가스의 시장가격뿐 아니라 메탄 감축 편익을 매입가격에 반영하는 구조다. 시장가격에 포함되지 않는 환경 편익을 정책가격으로 보완한다는 취지다.
| 시설 규모 | 기본 매입가 | 분뇨 우대 | 보장 기간 |
|---|---|---|---|
| 75 kW 이하 (분뇨 ≥80%) | 별도 카테고리 — 최고 단가 | 포함 | 20년 |
| 500 kW 이하 | 도시가스 도매가 + 메탄 감축 보너스 | + α | 20년 |
| 500 kW 초과 | 도시가스 도매가 + 축소된 보너스 | + β | 20년 |
제안의 목적은 소규모 시설의 투자 장벽을 낮추고, 분뇨 비중이 높은 시설에 추가 보상을 제공하는 것이다. 음식물류 폐기물이나 하수슬러지와 별도로 농업 부문의 메탄 감축 가치를 반영해야 한다.
비용 부담 우려에 대한 답
LNG 수입 대체: 바이오가스 5억 N㎥ 생산 시 연 1,812억 원의 LNG 수입 대체 효과가 발생할 수 있다(KDI 나라경제, 2024).
메탄 감축 편익: 가축분뇨 처리 과정의 메탄 배출량은 연 349만 톤(CO₂eq)으로 추정된다(기후솔루션·인하대, 2024). 다만 사회적 편익은 적용하는 탄소가격과 실제 포집률에 따라 달라진다.
과제 ② — 도시가스 그리드 바이오메탄 주입 확대
장기 매입가격이 생산 유인을 만든다면 그리드 접근 규칙은 안정적인 판매처를 제공한다. 도시가스사업자의 바이오메탄 혼입 목표와 생산자의 배관 접근 기준을 단계적으로 마련할 필요가 있다.
| 장벽 | 한국 현재 | 개선 방향 |
|---|---|---|
| 발열량 기준 | LNG와 동일 기준 — 정제 비용 과다 | 바이오메탄 별도 기준 신설 또는 정제비 보조 |
| 사업자 진입 | 일반도시가스사업자만 공급 가능 | 바이오메탄 생산자 직접 공급 허용 |
| 가격 정산 | 도시가스 도매가에 원가 미반영 | 바이오메탄 가산 단가를 도매가에 명시 |
과제 ③·④·⑤ — 농가 참여·거버넌스·수소 연계
과제 ③ 공동에너지화 클러스터: 인근 농가가 시설 지분을 보유하고 분뇨 공급뿐 아니라 가스 매출에도 참여하는 모델이다. 지분율을 일률적으로 정하기보다 사업 규모와 농가의 부담 능력에 맞는 협동조합·수익공유 방식을 제도화할 필요가 있다.
| 구분 | 한국 현재 | 덴마크 모델 |
|---|---|---|
| 시설 운영 주체 | 처리업체 또는 지자체 | 협동조합·농가 컨소시엄 (농가 지분 보유) |
| 농가의 위치 | 분뇨 공급자 (처리비 부담) | 공급자 + 공동소유자 (가스 매출 분배) |
| 비료 환원 | 액비 살포 | 소화액 자동 환원 (계약 농가에 의무) |
과제 ④ 부처 횡단 거버넌스: 환경부·농림축산식품부·산업통상자원부·기획재정부가 인허가, 보조금, 품질과 시장 규칙을 함께 조정하는 상설 협의체가 필요하다. 기존 위원회와의 중복을 피하고 조정 권한과 책임을 명확히 해야 한다.
과제 ⑤ 바이오메탄의 수소 연계: 정제된 바이오메탄은 수증기 메탄 개질을 통해 수소로 전환할 수 있다. 다만 재생·저탄소 수소 인정 여부는 원료 추적, 전 과정 배출량, 탄소포집 적용과 인증 기준에 따라 달라진다. 따라서 단기 우선과제라기보다 과제 ①~④ 이후 검토할 장기 선택지로 두는 편이 타당하다.
우선순위 매트릭스와 효과 추정
정책 효과와 시행 난이도를 함께 놓으면 장기 고정가격과 그리드 진입 규칙을 먼저 설계하고, 농가 지분 모델과 부처 간 거버넌스를 병행하는 순서가 합리적이다. 수소 연계는 바이오메탄 시장이 형성된 뒤 검토할 후속 과제다.
| 시나리오 | 에너지화 비중(2030) | 메탄 감축 (만톤 CO₂eq/년) | LNG 대체 (억 원/년) |
|---|---|---|---|
| 현행 유지 | 1.3% → 4% | 약 30 | 약 500 |
| 과제 ① 단독 | 1.3% → 12% | 약 80 | 약 1,200 |
| 과제 ① + ② 통합 | 1.3% → 16% | 약 110 | 약 1,800 |
| 과제 ① ~ ④ 통합 | 1.3% → 18% | 약 120 | 약 2,000 |
맺음말: 다시 세 개의 숫자로
정책 선택의 거리는 처음 제시한 세 수치로 다시 확인할 수 있다.
2030년 목표의 격차는 분뇨 발생량만으로 설명되지 않는다. 핵심은 분뇨를 처리 대상에 머물게 할지, 감축 가치와 판매처를 가진 에너지 원료로 다룰지에 있다.
2023년 12월 31일 시행된 바이오가스법은 법적 토대를 마련했다. 다음 단계는 생산의무를 실제 투자로 연결할 가격, 그리드, 품질 기준과 농가 참여 구조를 구체화하는 일이다.
생산 확대만으로는 충분하지 않다. 바이오메탄이 안정적으로 판매되고 농가가 수익에 참여하며 소화액이 안전하게 농업으로 돌아오는 순환 구조까지 갖춰야 한다.
후속 정책 브리프에서는 한국형 EEG의 단가 설계와 입법 쟁점을 구체적으로 다룰 예정이다.
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참고문헌
- 농림축산식품부·축산환경관리원, 가축분뇨 자원화·에너지화 사업설명회 자료(2026)
- 기호일보(2020), 국내 바이오가스 시설 REC 경제성 현황
- 가스신문(2020, 2024), 바이오메탄 도시가스 연계 관련 보도
- 에너지신문(2024), 덴마크 그리드 주입 보조금 구조
- KDI 나라경제(2024), 한국 바이오가스 생산량 국제 비교
- IEA Bioenergy Task 37(2024), Biogas Country Report — Denmark
- Biogas Denmark, Biogas Outlook 2025
- German Biogas Association(2024), Biogas Sector Annual Report
- Inkwood Research(2025), Europe Biogas Market
- Clean Energy Wire(2020), Germany’s Biogas Sector
- BioCycle(2020), Denmark’s Centralized Biogas Model
- IATP(2026), The True Cost of German Biogas
- Springer Nature(2021), German EEG livestock manure bonus
- BDEW(2015), 독일 재생에너지 매입가 현황
- Ag Data News(2025), Methane Leakage from Danish Biogas Plants
- 기후솔루션·인하대학교(2024), 지구를 데우는 가축분뇨
- 농식품부(2023), 2022년 축산환경실태조사 결과