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2세대 바이오연료 생산 맥락에서 목질 농산 폐잔재로부터 메탄 생산 개관

전문가 제언: ○ 이글은 옥수수, 밀, 쌀, 사탕수수 등 4대 농산 부산물로부터 메탄화 공정에 의한 재생가능 메탄 연료 생산을 총괄적으로 고찰한 것이다. 주요 농산물 연유 목질 섬유소의 세계 연간 생산량을 조사하였다. 메탄 생산을 위한 적정한 바이오메탄화 반응의 기본조건을 상세히 검토하고, 바이오매스의 일반 성질, 원소 구성, 및 성분 등 기본 성질을 소개하였다. 목질 섬유소 바이오매스의 사전처리 효과도 설명하였다. 주요 목질 섬유소 농산 부산물의 바이오메탄 생산 가능성을 검토한 결과, 바이오에탄올 생산보다 경제성과 환경 측면에서 더 좋은 방법임이 나타났다.

○ 목질 섬유소 바이오매스로부터 수송용 2세대 바이오연료를 생산하는 연구는 주로 바이오에탄올에 집중되어 왔다. 바이오에탄올 이외의 바이오연료 생산을 위한 공정연구도 일부 수행되고 있지만, 주요 농산 부산물을 일관 발효공정에 의해 바이오메탄을 생산하는 총합적인 검토는 드물다. 메탄은 가스 연료로 사용할 수도 있고 메탄올로 합성하여 수송용 액체연료로 사용할 수도 있는 점이 중요하다. 저자는 이 방법이 바이오에탄올 경로보다 에너지 수율과 환경 측면에서 유리하다는 결론을 내렸지만, 아직 상업적 생산단계를 비교한 것은 아니다.

○ 우리나라에서도 목질 섬유소로부터 바이오에너지를 생산하는 연구는 여러 산학연 연구소에서 진행되고 있다. 바이오에탄 관련 연구가 대부분이며 목질 섬유소 농산 부산물의 전과정 발효를 통한 메탄 생산연구는 없고 일부 단계에 대하여서만 연구되고 있다(예; 조선대학교 김시욱 교수의 유기성 폐기물로부터 메탄 대량 생산을 위한 3단계 메탄 발효공정 기술, 한국농촌경제연구원 석현덕 등의 목질 바이오매스 열에너지 개발의 경제성 분석과 에너지용 산림폐재의 지속적 확보방안).

○ 한국에서도 생활 쓰레기, 폐수 오니, 퇴비 등의 발효를 통하여 메탄을 생산하고 에너지로 전환하는 기술은 실용되어 있다. 그러나 이외의 분야는 일부 요소기술이 확보된 단계이다. 어떤 바이오매스를 어떤 경로를 통하여 에너지화 할 것인지 선택과 집중 전략을 세워야 할 것이다.

저자: R. Chandra, H. Takeuchi, T. Hasegawa
자료유형: 학술정보