발효를 이용한 수소 생산: 원리, 발전 및 전망

전문가 제언

○ 암발효(dark fermentation)에 의한 수소생산은 여러 가지 이유에서 재생 가능한 수소생산을 위한 매력 있는 기술이다. 수소생산 대사 경로는 잘 이해되고 있다. 순수한 혹은 폐기물 기질을 발효하는 과정에서 수소 수율에 영향을 주는 다양한 인자에 대해 많은 연구가 집중되어 왔다. 필요한 반응기는 설계가 비교적 간단하고 이미 잘 알려지고 널리 사용되는 기술을 사용할 수 있다. 적어도 이용 초기에는 쉽게 구할 수 있는 폐기물들을 기질로써 사용할 수 있다.

○ 우리나라의 생물학적 수소생산 연구는 주로 1990년대 초부터 국책 연구사업으로 진행되어 왔으며 최근에는 21세기 프론티어사업의 하나로써 한국에너지기술연구원(고효율 수소에너지 제조?저장?이용기술개발사업단)을 중심으로 개발되었다.

○ 현재는 4개년 연구 과제로서 1, 2단계(2003～2006 및 2006～2009)에서의 연구 결과를 활용, 연계해서 기술의 완성도를 높이고 상용화에 근접하는 실증연구가 진행 중이다. 다양한 유기성 폐자원을 이용하며 수소생산 효율을 높이고 혐기발효 후 발생하는 유기산을 포함한 폐액에 유전자가 개선된 광합성 세균을 적용함으로서 수소생산 공정을 최적화할 계획이다. 개발목표는 폐기물 중 포도당 1몰에서 7몰의 수소를 발생하는 것이다.

○ 이 외에도 생물체를 이용한 수소생산에 관련된 연구는 많은 연구기관에서 수행되고 있다. 이들 연구개발은 유기 폐기물에서 청정에너지인 수소생산과 유기성 폐기물 처리하는 두 가지 목적에 부합하는 연구이기도 하다. 최근 보도된 바 있는 “야생종보다 10배 뛰어난 수소생산균”이 개발될 만큼 국내의 수소생산균 개발은 세계적으로 앞선 것으로 보인다.

○ 다만, 우리 연구개발은 원천기술과 기초기술 연구가 중심이 되고 있으며 일부 해조류 이용 이외에는 음식쓰레기 등 유기폐기물 처리기술 중심으로 개발되고 있다. 빠른 기간 내에 실질적인 수소생산 대형화 기술이 실현되기를 기대한다.

저자

Patrick C. Hallenbeck

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2009

권(호)

34(17)

잡지명

International Journal of Hydrogen Energy

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

7379~7389

분석자

이*용

분석물

• 발효를 이용한 수소 생산-원리, 발전 및 전망.pdf [397,692 byte]

이미지변환중입니다.