에너지연, 농업폐기물 이용 ‘레불린산 생산 공정 최적화’ 성공

[충청뉴스 이성현 기자] 한국에너지기술연구원은 광주친환경에너지연구센터 민경선 박사 연구진이 쓸모없이 버려지는 옥수수속대와 같은 폐기물을 고부가 산물인 바이오 항공유의 중간물질인 레불린산으로 전환시킬 수 있는 기술을 개발했다고 18일 밝혔다.

레불린산은 바이오매스 유래 당 성분의 최종 산화물 형태로 바이오 항공유와 같은 수송용 바이오 연료 및 바이오 플라스틱의 중간 원료로 활용이 가능한 주요 플랫폼 물질이다.

기존 레불린산 생산 연구는 주로 꼬시래기, 모자반 등 식용 해조류를 원료로 사용했던 반면 이번 연구에서는 목질계 바이오매스의 일종인 옥수수속대로 레불린산 생산 수율 20%를 달성해 레불린산 생산 원료를 다변화할 수 있다는 가능성을 제시했다.

오일리파이너리를 대체하는 바이오리파이너리는 기존 산업시스템에서 석유로부터 생산하던 에너지, 연료, 화학제품 등을 재생 가능한 바이오매스로부터 생산하는 시스템으로 미래 산업기술로 각광받고 있다.

우리 정부도 기후변화 대응에 효과적인 수단으로, 그리고 날로 강화되는 국제환경규제에 있어 필수적인 수단으로 친환경 바이오연료를 확대하기 위한 방안 마련에 나서고 있다.

이에 연구진은 옥수수속대와 같은 비식용성 농업폐기물을 활용해 바이오항공유, 바이오플라스틱의 중간 원료인 레불린산을 생산할 수 있는 산화공정을 개발했다. 연구진은 산촉매 농도, 반응 온도, 시간 등을 통계학적 방법으로 최적화 해 옥수수속대 유래 레불린산 생산 수율 최적화에 성공했다.

이번 연구는 레불린산을 수소화하는 효소 반응 과정에서 외부 수소 공급 없이 전체 공정의 경제성 향상과 바이오매스로부터 생산된 모든 성분을 사용하는 전수 활용에 가까운 공정을 개발했다는 점에서 의미가 크다.

민경선 박사는 “성장 과정에서 광합성을 통해 이산화탄소를 흡수하기 때문에 탄소 중립형 원료로 각광받고 있는 바이오매스 중 농업폐기물을 바이오리파이너리의 원료로 활용하여, 레불린산과 같이 다양한 최종 산물로 확장 적용이 가능한 중간 원료로 전환하는 산화 공정 개발 연구는 탄소중립 실현에 크게 기여할 수 있을 것”이라고 설명했다.