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신 합성연료: 기술과 전망

전문가 제언: ○ 이 글에서 새로운 합성연료라고 제목이 붙어 있으나, 세계 2차 대전을 전후해서 군사용 차량에 대한 수송 수단으로 합성연료의 사용이 많이 이루어졌다. 그러다가 석유와 천연가스 등 화석 연료와 원자력의 편리함에 길들여지면서 점차 합성연료의 사용이 쇠퇴하기 시작하였다.

○ 근래에 와서 합성연료가 새롭게 부각되는 이유는 온실가스를 많이 생성하는 화석 연료에 대한 사용저감과 오일 피크에 대한 대비책이 주된 원인이라고 본다. 아울러 청정에너지인 신재생 에너지의 개발과 사용을 확대하고 있으나 코스트와 효율 및 기술면에서 대량 생산으로 이어지려면 좀 더 많은 시간이 소요되리라 보고 있다. 이런 가운데 새로운 기술로 합성연료를 개발하는 것은 환경과 대체 에너지로서의 이득을 점유할 수 있다고 보고 있다.

○ 합성연료 제조에 많이 사용되는 원료는 우선 바이오매스를 들 수 있다. 바이오매스를 원료로 제조할 수 있는 합성연료는 수소, DME, LPG, 에탄올, 메탄올, MTG, FT 오일 등이다. 이중 대표적으로 알코올 발효를 보면 당, 전분과 목질, 볏짚 등을 원료로 에탄올을 제조한다. 당, 전분의 경우, 현재의 기술개발 현황은 C5당의 에탄올 전환효율 향상과 낮은 코스트의 자원 작물의 확보와 ETBE 도입 시 안정성의 확보 및 인프라의 정비 단계로 보고 있다. 2015년부터 본격적인 보급단계로 예상하고 있다.

○ 위의 재료에서 벗어나 좀 더 싸고 거친 원료인 목질 볏짚 등으로 에탄올을 제조하는 것은 우선 당화 공정의 효율화이다. 이 공정은 위의 당 공정보다 더딘데, 에탄올 전환, 발효효율 향상이 관건으로 수집, 운반을 체계화하는 것과 저 코스트화 및 당 분해 효소의 개발 등의 문제가 남아 있다. 전체적으로 2020년에 대량 생산으로 진입하리라 보고 있다.

○ 국내는 KIER에서 목질계의 에탄올화 연구를 수행하였다. 문제는 아무 나무가 다 에탄올로 전환하는 것이 아니고 당화가 쉬운 셀룰로오스를 원료로 해야 한다. 이 경우 효율상 목질을 남양에서 수입하는 문제의 제기도 있었다. 계속 연구가 필요한 부분이다.

저자: Kaoru Fujimoto
자료유형: 학술정보