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면섬유로부터 바이오에탄올 생산 기술

전문가 제언: ○ 바이오에탄올은 현재 제1세대 원료인 곡물계 셀룰로오스로부터 주로 생산되나 범지구적 식량난으로 한계에 직면했다. 제2세대인 목질계는 1세대의 문제점을 보완하고 있지만 리그닌 제거 등으로 인해 공정이 복잡하고 당화 수율이 낮아 경제성 제고가 관건이다.

○ 이 보고서는 이제까지 대부분 소각되어 온 폐기면섬유(리그닌 등의 협잡물이 거의 없음)를 바이오에탄올 생산에 활용할 때의 병목기술인 당화 공정 등을 효소학적, 생물학적 견지에서 제시함으로써 폐기섬유의 재생용도 확대로 연결될 수 있는 가능성을 제시한 유용한 자료이다.

○ 폐기면섬유 유래의 바이오에탄올이 경쟁력을 갖추기 위해서는 결국은 가솔린의 가격은 물론이고, 옥수수 원료의 바이오에탄올의 가격 이하로 제조원가를 낮추어야 한다. 그 핵심은 효율적인 당화 시스템이다.

○ 셀룰로오스계 원료에 있어서는 동시당화 발효공정(SSF)과 6탄당과 5탄당을 동시에 발효하는 공정(SSCF)이 있다. 당화효소의 생산, 당화, 발효 등의 공정을 하나의 미생물에서 수행하여 시설투자와 생성 당류에 의한 생산물 저해를 저감하는 공정(CBP)도 활발히 검토 중이다.

○ 우리나라는 수송용 목질계 연료의 생산성 제고를 위해 2012년까지 목질 바이오에탄올 생산수율을 20%까지 끌어올릴 계획이다. 목재의 초임계 산화분해에 의한 당화 수율도 현재 48%에서 2012년에는 65%까지 끌어올릴 계획이다. 특히 산림청은 산림 바이오매스 관련 국내 기술을 확보하기 위해서 오는 2020년까지 총 453억 원의 국고를 투입할 계획이다.

○ 한편 우리나라는 3면이 바다로서 3세대 바이오에탄올의 원료인 해조류의 대량 양식에 유리하며, 국내 연구진이 보유한 세계적인 원천 기술을 잘 활용하면 해조류 바이오에너지 산업은 미래 신성장동력산업이 될 수 있다. 이에 정부는 해조류 자원의 대량 확보와 상용화를 위한 파일럿 설비 투자 및 플랜트 구축에 대한 국가 차원의 투자를 통해 녹색산업으로의 발전을 모색할 필요가 있다.

저자: IKEUCHI Tomohiko, KANEMATSU Yasuo
자료유형: 학술정보