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화학자원으로서의 바이오매스

전문가 제언: ○ 최근 신재생에너지의 이용이 증가하고 있으나 그 대부분은 발전에 의한 전기에너지로의 변환이 목적인 데 비해 바이오매스는 유일한 탄화수소계 자원이다. 따라서 바이오매스 자원은 바이오리파이너리의 원료물질로서도 사용할 수 있으며 현안 문제인 화석연료 의존도 저감, 원유 유래의 석유화학 제품 대체를 모두 해결할 수 있는 핵심 열쇠이다.

○ 우리나라도 차세대 바이오매스 연구단이 제1단계(‘10.10~’12.8) 환경친화형 고성능 바이오매스 개발을 위한 핵심기반기술, 제2단계(‘12.8~’15.8) 차세대 바이오매스 생산?전환 융복합기술, 제3단계(‘15.8~’19.8) 차세대 바이오매스 생산?전환 공정의 최적화?실용화기술을 개발함으로써 바이오연료?소재분야의 세계 4대 기술 강국 실현을 목적으로 하고 있다. KAIST 생명화학공학과 이상엽 교수팀은 미생물로는 합성하기 힘든 화합물을 효과적으로 생산하는 ‘시스템 대사공학’ 전략을 ‘Nature Chemical Biology’ 온라인판에 등재했다고 2012년 5월 밝혔다. 이에 바이오연료, 플라스틱 원료, 의약품 등 다양한 화합물을 생산하기 위한 연구에 큰 도움이 될 것으로 기대 된다

○ 석유 유래 화학품을 산소원자가 다수 포함된 바이오매스로서 합성하는 경우에는 환원반응 중심의 새로운 선택적 반응공정의 구축이 필요하다. 최근 금속-금속산화물이나 금속-이종금속 등의 이종원자로 구성된 고체 촉매의 활성점에 의한 바이오매스를 이용한 고효율의 화학품 합성공정이 도호쿠대학에서 구축되었다. 이와 같이 바이오리파이너리 공정의 핵심기술인 촉매기술에는 반응기질에 대한 적응성이 넓고, 다른 환원제에 비해 저렴하며 재사용이 가능한 고체촉매의 활용이 효과적이다.

○ 또한 바이오매스 화학품의 경쟁력 제고를 위해서는 효율적인 장치, 최적화 운전, 저렴한 원료가격 및 전처리 공정, 고성능 균주 및 발효분리공정 개발, 에너지 시스템의 적절한 배치 및 고부가가치의 부산물 생산 등을 위한 제반 기술의 개발이 필요하다. 아울러 3면이 바다인 우리나라는 여름철 수질오염의 주범인 녹조류의 에너지화 요소기술 확보 등 해양 바이오매스에 대한 관심 증가도 더욱 필요한 시점이다.

저자: Takashi WATANABE
자료유형: 학술정보