한국과학기술연구원(KIST)이 폐목재를 활용해 바이오 항공 연료(Bio-jet fuel)를 대량생산 하는 기술을 개발했다.
석유의 대체연료로 주목받는 바이오 연료의 대량생산이 가능해지면서 온실가스 감축 등 환경에도 큰 도움이 될 것으로 기대된다.
KIST 청정에너지연구센터 하정명 박사팀이 개발한 이번 기술은 높은 점도 때문에 석유 대체 연료로 전환하기 어려웠던 폐목재 유래 오일로부터 항공유급 연료를 생산하는 것으로 2027년 예정된 항공유 온실가스 감축 규제에 대응하는 기술로도 평가받는다.
KIST에 따르면 목재·풀 같은 식물체의 20~40% 차지하는 리그닌 성분은 펄프를 생산하는 제지 공정에서 폐기물로 대량 배출된다.
리그닌을 열분해하면 오일을 생산할 수 있는데 끈적한 점성 때문에 산업적으로 활용하기 어려워 낮은 품질의 보일러 연료 등으로 활용하고 있다.
이에 하 박사팀은 오일 점도를 낮추기 위해 수첨 분해를 활용, 이를 기존 오일과 7대3 비율로 혼합해 점도를 7배가량 낮췄다.
이어 혼합 오일을 수첨 분해에 다시 활용하면서 연속 공정에 의한 석유 대체 연료 대량 생산 가능성도 확인했다. 최종 생산된 연료는 항공유처럼 휘발유나 경유에 비해 어는점이 낮고 에너지 밀도가 높아 바이오항공유로 활용하기 적합하다.
KIST 하정명 박사는 “디지털 혁명에도 불구하고 전 세계적인 택배 물량 급증으로 종이 상자의 수요가 늘어나면서 종이의 생산량은 여전히 줄어들지 않고 있다”며 “기존의 화학 반응 방법으로는 제지 공장에서 대량 발생하는 리그닌 폐기물을 고부가가치 연료로 활용하기 어려웠는데, 이번 성과로 인해 폐기물로 취급되는 리그닌으로부터 항공유를 대량 생산할 수 있게 됐다”고 밝혔다.
이어 “이로 인해 2027년부터 엄격히 시행될 항공유 온실가스 감축 규제에 우리나라의 적극적인 대응이 가능할 것”이라고 덧붙였다.
한편 이번 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영) 지원으로 KIST 주요사업과 기후변화대응기술개발사업 등으로 수행됐으며 에너지 분야 국제 저널인 ‘Energy Conversion and Management’ (JCR 분야 상위 1.866%) 최신호에 게재됐다.
