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이산화탄소 유효이용 광합성에 의한 해조류로부터 기름 생산

전문가 제언: ○ 최근 석유 및 천연가스의 가용매장량의 고갈에 대한 우려와 함께 신흥경제국가의 성장, 환경문제 등 여러 가지 요인에 의해 에너지 및 연료의 시장가격이 상승함에 따라 화석연료를 바이오매스 기반 연료로 대체하기 위한 구조적 개편이 한층 요구되고 있다. 현재 바이오에탄올과 바이오디젤 생산을 위한 원료로는 주로 농작물이 이용된다. 그러나 식용자원을 이용한 바이오연료의 생산량 확대는 세계적인 식량난이라는 문제를 야기함으로서 바이오연료 생산의 정당성을 상실하고 있다. 따라서 최근에는 식용자원으로서 가치가 없는 해조류가 주목되고 있다.

○ 종래의 해조류를 이용한 바이오디젤의 합성기술은 우선적으로 해조류로부터 지질(lipid)을 추출하는 공정이 필수적으로 필요하였다. 그러나 이러한 공정은 필연적인 화학약품의 첨가와 이에 따른 주 생성물과 부산물의 분리 등 복잡한 조작이 필요하였다. 또한, 종래의 산 촉매 하에서 에스테르교환반응(transesterification)에 의해 지질을 지방산 메틸에스테르로 변환시키는 반응은 매우 느리게 진행되는 문제가 있기 때문에 산업화를 위해서는 이러한 문제를 해결하는 것이 선행과제이다.

○ 이 발명(WO 2008/070281 A2)은 해조류로부터 효율적으로 기름을 생산하는 시스템에 관한 기술을 제공한다. 특히 이 시스템은 공정에서 발생한 부산물인 세포물질, 글리세린을 해조류가 성장하고 있는 도관(conduit)으로 재순환시킴으로서 해조류세포의 성장을 촉진하는 영양분으로 공급되어 세포의 기름 생산을 증진시키도록 설계되었다. 따라서 해조류로부터 바이오디젤을 생산하는데 태양광과 이산화탄소만이 필요하기 때문에 투입비용의 절감효과가 크다.

○ 우리나라의 경우는 쌀겨와 폐식용유, 대두유 등을 원료로 바이오디젤을 생산하고 있으며 2004년부터 2년간의 시범사업을 통해 2006년 7월부터 바이오디젤의 상용화가 시작됐지만 아직 소규모이다. 최근 지식경제부, 농림수산식품부 등의 지원 하에 한국생산기술연구원, 부경대학교, 에너텍 등은 우뭇가사리 등 해조류를 이용한 바이오연료 생산에 성공했다. 이러한 기반을 바탕으로 산학연관의 협력체제에 의한 바이오연료 개발이 필요하다.

저자: General Atomics
자료유형: 특허정보