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글리세롤: 공업용 미생물을 위한 유망하고 풍부한 탄소 원

전문가 제언: ○ 화석 연료의 고갈과 환경오염으로 인하여 석유를 대체할 연료로 바이오디젤과 알코올이 오래전부터 주목을 받아왔다. 브라질을 위시하여 유럽과 미국에서 바이오디젤의 생산량과 사용량이 점점 증가하고 있으며 유럽연합은 2003년도에 세계 바이오디젤 생산량의 82%를 차지하였다. 유럽연합의 2005년도 바이오디젤 생산량은 3.2백만 톤이었고 세계 두 번째 생산국인 미국은 약 250,000만 톤이었다.

○ 바이오디젤은 식물성 기름과 동물성 지방을 메탄올이나 에탄올과의 에스테르교환반응을 통해서 지방질에 있는 긴 사슬의 고급지방산을 메틸이나 에틸 에스테르로 전환하여 바이오디젤로써 석유 대신에 연료로 사용한다. 그런데 에스테르교환반응에서 부산물로 글리세롤이 약 10%의 상당히 많은 양이 생성된다. 글리세롤을 버리면 환경오염을 일으키고 또한 이것은 자원 낭비이며 바이오디젤의 생산비용을 올리는 결과를 가져온다. 그러므로 글리세롤의 이용에 관한 연구가 활발하다.

○ 글리세롤은 화장품, 식품, 담배, 직물공업 등에서 사용하며 또한 공업용 미생물의 증식에 탄소와 에너지원으로 사용될 수 있다. 또한 여러 가지 미생물을 사용하여 글리세롤을 부가가치가 높은 화학약품으로 생물변환 시키는 방법이 많이 개발되고 있다. 미생물이 합성하는 분자 종류는 미생물에 따라 다르며 매우 다양하다.

○ 미생물 배양을 통해서 글리세롤로부터 얻을 수 있는 물질은 다양하다. 1,3-propanediol은 polyester, polyurethane과 같은 특수한 성질을 갖는 플라스틱 제조를 위한 단량체로 사용된다. Dihydroxyacetone은 다양한 fine chemicals의 원료로 사용되며 화학합성에 비하여 훨씬 더 경제적으로 미생물을 이용하여 만들 수 있다. 이 밖에 숙신산, 시트르산, 색소, 에탄올, 표면활성제 등을 얻을 수 있다. 사용되는 미생물로는 Klebsiella, Citrobacter, Clostridium, Lactobacillus 및 Enterobacter 등이 있다.

○ 재활용이 가능한 폐기물의 사용은 친환경적이고 경제적으로도 유익하다. 특히 미생물을 사용하면 화학적 방법보다 공정이 간단하고 오염물질의 발생도 없다. 또한 자연자원의 낭비도 줄일 수 있다.

저자: Gervasio Paulo da Silva
자료유형: 학술정보