리그노셀룰로오스의 바이오변환 기술 동향

전문가 제언

○ 바이오매스는 전세계 연간 전체 1차 에너지 공급량(TPES; Total Primary Energy Supply)의 10.2% (50.3 EJ/yr)를 제공하는 바이오에너지원이다. 에너지용 바이오매스 공급원료는 80%쯤은 나무, 관목 등으로부터, 나머지는 영농 부문(에너지 작물, 잔여물, 부산물), 다양한 상업 폐기물, 후소비 폐기물, 부산물 등으로부터 공급된다.

○ 전세계 바이오에탄올 생산량은 2000년 172.5억 리터에서 2007년 460억 리터로 증가했다. 2007년 생산량은 전세계적으로 연간 소비되는 휘발유 1.3조 리터 가운데 4% 정도에 해당한다. 연료 바이오에탄올의 글로벌 전체 수요는 2020년까지 1,250억 리터로 성장할 것으로 예측된다.

○ 리그노셀룰로즈(lignocellulosic)는 목질/비목질 식물의 주요 구조 성분이며 셀룰로즈 40~50%, 헤미셀룰로즈 25~30%, 리그닌 15~20%, 여타 추출 가능 성분 등으로 구성되어 있다.

- 리그노셀룰로즈 바이오매스의 변환(즉, 바이오변환) 공정은 보통 다섯 단계로 구성된다: 1) 적절한 바이오매스 선정; 2) 효과적 전처리 공정; 3) 당분해 효소(셀룰라아제 및 헤미셀룰라아제) 생산; 4) 육탄당과 오탄당 발효; 5) 하류 공정. 전처리 공정에서는 셀룰로즈가 가수분해 효소 활동에 잘 반응하도록 만든다.

○ 국내에서 2012년에는 리그노셀룰로즈 바이오매스의 효소 분해 및 효소 생산 연구가 수행되었다. 2011년에는 효모에 의한 에탄올 발효의 최적 조건 결정과 막을 이용한 에탄올 분리 정제에 관한 연구가 수행되었다. 2007년에는 암모니아 침지 공정에 의한 목질계 바이오매스의 동시적 당화 발효에 관한 연구가 수행되었다.

- 국내 향후 연구 방향으로는 조금 더 경제적이고 효율적인 리그노셀룰로즈 바이오전환 시스템을 구축하기 위해 다양한 전처리 단계 기술(특히 친환경적인 그린 용매 전처리)의 연구, 공정 통합의 연구 등이 포함되어야 한다.

저자

V. Menon and M. Rao

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

에너지

연도

2012

권(호)

38

잡지명

Progress in Energy and Combustion Science

과학기술
표준분류

에너지

페이지

522~550

분석자

김*호

분석물

• 리그노셀룰로오스의 바이오변환 기술 동향.pdf [297,925 byte]

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