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상이한 원료를 사용하는 바이오디젤의 제조 및 디젤 대체품으로서 유지와 이의 에스테르가 가지는 특성

전문가 제언: ○ 세계는 화석연료 감소와 환경악화의 두 가지 위기에 직면하고 있다. 석유계 연료는 한정된 매장량으로부터 제조되며 특정지역에 집중되어 있어 이를 대체할 수 있는 연료의 탐색이 활발하게 추구되고 있다. 바이오디젤은 환경적인 이점과 재생 가능 자원으로부터 제조된다는 사실 로 디젤엔진의 대체연료로서 보다 유망한 연료가 되고 있다.

○ 식물성 유지는 디젤엔진의 연료가 될 수 있지만 고점도, 저휘발성 및 낮은 저온유동 특성 때문에 여러 유도체에 대한 연구가 수행되고 있다. 지방산 메틸에스테르인 바이오디젤은 트리글리세리드(식물성 유지와 동물성 지방)와 메탄올의 에스테르교환으로 제조되며 디젤연료의 가장 유력한 대체품이 되었다. 에스테르교환 방법은 유지나 지방의 점도를 낮추는 효과가 있다.

○ 바이오디젤 연료 제조에서 유지의 메틸에스테르 전환율이 높은 알칼리 촉매 프로세스는 이미 확립되어 있으며 세포외 및 세포내 리파아제를 사용하는 효소 프로세스는 최근에 개발되었으나 리파아제 생산비용이 상업화의 장애가 되고 있다.

○ 바이오디젤 제조는 높은 제조비용과 원재료 자원의 한정성이 대량 제조와 공급의 장애가 되고 있다. 제조비용은 연속적인 에스테르교환반응과 부산물(글리세롤) 회수를 통하여 감소시킬 수 있다. 반응시간을 짧게 하고 생산용량을 늘리고 우수한 품질의 글리세롤을 회수하면 원가 감소가 가능할 것이다. 원재료 재배용 토지 역시 바이오디젤 원가상승의 한 요인이 된다. 토지문제를 극복하기 위해서는 고수율 바이오디젤 식물(비식용 식물)의 개발과 틈새 토지나 버려진 지역에 고수율 유지 생산 식물의 재배를 권장하는 등의 대안이 요망된다.

○ 본고는 바이오디젤 제조용 유지의 원천, 유지와 관련된 문제점, 비식용 유지로부터 바이오디젤의 생산, 유지와 에스테르의 물리 화학적인 특성에 관하여 개관한 것으로, 이 분야 연구에 유용한 자료가 다수 포함되어 있어 좋은 참고자료가 될 것으로 사료된다.

저자: S.P. Singh, Dipti Singh
자료유형: 학술정보