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광합성 해조류에 의한 이산화탄소 격리 및 오염저감 방법

전문가 제언: ○ 최근 석유자원을 대체할 수 있는 바이오연료가 주목받고 있지만 지금까지 바이오연료의 원료로서 주로 이용된 사탕수수, 사탕무 등의 당질계와 옥수수, 감자 등의 전분계 원료의 사용이 세계적인 식량난을 초래하고 있다는 지적에 직면하고 있다. 이에 대해 특정 해조류는 식용작물이나 목질계 바이오매스와는 달리 광합성에 의해 자연적으로 기름을 생산하고 축적하는 기능을 가진 것으로 밝혀짐에 따라 해조류가 바이오연료 생산을 위한 가장 유력한 자원 중의 하나로서 급부상되고 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 2008/070280 A2)은 해조류로 바이오연료를 생산하는 공정에서 투입비용을 절감할 수 있는 제조방법 및 시스템을 제공한다. 이 시스템은 발전소와 같은 연소설비로부터 배출되는 연도가스(flue gas)의 오염물질을 포집한 정화용액(scrubber solution)을 활용하여 해조류의 성장을 위한 영양분으로 공급하는 환경 친화적인 시스템이다. 또한 자체공정에서 발생하는 부산물인 세포물질, 글리세린 등을 재순환시켜 해조류세포의 성장을 촉진하는 영양원으로 공급함으로서 해조류로부터 바이오디젤을 생산하는데 투입비용의 절감효과가 크다.

○ 우리나라의 경우는 바이오디젤이 극히 일부 실용화되고 있지만 바이오연료 시장은 아직 활성화되지 못하고 있다. 최근 지식경제부, 농림수산식품부 등의 지원 하에 한국생산기술연구원, 부경대학교, 에너텍 등은 우뭇가사리 등 해조류를 이용한 바이오연료 생산에 성공했다. 바이오연료의 생산을 위해서는 무엇보다도 원료자원의 확보가 선행되어야 한다. 이러한 관점에서 3면이 바다인 우리나라의 지형적 조건을 최대한 활용하여 해조류를 이용한 기술의 개발이 유리하다.

저자: General Atomics
자료유형: 특허정보