목질 섬유소를 이용하는 바이오 에탄올 생산기술의 최근 동향

전문가 제언

○ 에탄올은 차세대 휘발유 대체 연료로서 가능성이 가장 높다. 왜냐하면, 목질 섬유소 식물자원 같은 재생 가능한 자원을 활용하며, 기후변화 문제가 중립적이기 때문이다. 목질 섬유소 식물체를 능률적으로 바이오 에탄올로 전환시키기 위하여 해결해야 할 기술적 과제는 아직 많다. 예를 들면 원재료의 사전처리, 섬유소 셀룰로오스와 헤미-셀룰로오스의 당화, 6탄당과 5탄당의 동시 발효 등이다. 이 글에서는 저원가의 에탄올을 생산할 수 있는 상업적 공정을 개발하기 위해 연구할 수 있는 다양한 공정 대안과 반응속도모형을 리뷰하였다.

○ 우리나라에서는 한국에너지기술연구원에서 1990년대 후반 20ℓ/일 크기의 벤치 스케일 에탄올 공장설비를 설치하여 셀룰로오스계 에탄올의 연구를 하였으나, 당시 투입원료 원가는 높고 수율은 낮아 별 진전을 보지 못하였다. 그 후 셀룰로오스계 에탄올을 좀 더 경제성 있게 생산하는 심층적 연구개발은 물론 원재료 공급과 에탄올 공급 인프라에 대한 연구가 다각적으로 진행되고 있으며, 관련 보고서가 국제적 학술지에 적지 않게 보고되고 있다. 한국인의 이름으로 출원된 특허도 다수 있다.

○ 현재 바이오 에탄올의 중요성이 다시 부각되고 정책적으로 강력히 추진되고 있어 멀지 않아 우리나라에서도 셀룰로오스계 에탄올 공급이 가능할 것이다. 정부는 수송용 바이오 연료(바이오 디젤 및 바이오 에탄올)의 공급을 2008년 20만 리터에서 2030년에는 5백만㎘로 확대시킬 계획을 발표하였다. 이러한 목표를 달성하자면 해결해야 할 기술적 및 상업적 과제가 여러 가지이다. 한 연구보고에 의하면 국내에서도 10년 이내에 셀룰로오스계 에탄올 생산이 상업적으로 가능할 것이며, 2020～2030년에는 원가도 0.2달러/ℓ까지 감소할 것으로 예측하였다.

○ 셀룰로오스계 에탄올 생산기술은 연구가 시작된 지 30년 정도이나 세계적 관심 기술이고 우리나라의 연구도 상당 수준에 오른 것으로 생각된다. 또 비교적 공개가 많이 된 기술이고 진입장벽도 높지 않은 것으로 보인다. 원재료 자원이 풍부하지는 않지만 해조류 이용 기술도 개발되고 있어 위의 정부 계획대로 상용화가 되기를 기대한다.

저자

Sachin Kumar et al

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2009

권(호)

32(4)

잡지명

Chemical Engineering and Technology

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

517~526

분석자

이*용

분석물

• 목질 섬유소를 이용하는 바이오 에탄올 생산기술의 최근 동향.pdf [428,549 byte]

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