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리그노셀룰로오스 바이오정제를 통한 바이오연료 생산

전문가 제언: ○ 국내에서 목재/바이오매스로부터 알코올을 생산하여 자동차용 연료로 사용하고자 하는 시도는 1990년대 초 한국에너지기술연구원이 주관이 되어 산, 학, 연 공동연구를 한 바 있다. 이의 연구는 목재 칩을 증기 폭쇠하는 전처리기술과 이를 당화하는 효소생산기술 확보로 연료에탄올 20L/d 규모의 공장을 설치하여 운전하였다. 그 후 연료에탄올 연구는 목재자원의 수급 및 경제성문제로 더 이상 수행되지 못하였다.

○ 국내 바이오매스 자원은 산업폐기물을 제외하고는 원료 중량당 에너지 밀도가 낮고 원료의 대량 수집 집하가 어렵고 기질 특성과 발생 특성이 달라 에너지 전환 기술 또한 상이한 취약점을 갖고 있다. 국내 바이오에너지 생산 활용이 가능한 임산?농산 부산물, 축산폐기물 및 도시폐기물을 합치면 약 2,300,000toe에 이르지만 현재 보급되고 있는 바이오에너지는 약 197,000toe로 가용 자원량 대비 8.5%에 불과하다.

○ 제 2세대 연료는 이용측면에서 폭 넓은 변화를 보이고 있어 리그노-셀룰로오스 원료 및 최종 생산물인 가스 혹은 액체연료는 변수로 작용할 수 있다. 제 2세대 바이오연료의 주원료는 목초와 같은 비-식용작물로 충당할 수 있고 또한 성장이 잘 되는 단기 회전 살림에 의해서도 공급될 수 있다. 바이오매스 폐기물 잔사로부터의 제 2세대 바이오연료는 앞으로 10~15년 이내 시장형성이 가능할 것으로 보고 있다.

○ 이 글에서는 에탄올 발열량 베이스로 2,000MJ/ton, 에탄올/리그닌 발열량 베이스로는 약 7,000MJ/ton의 바이오매스 에너지생산이 가능한 것으로 평가되어 평균 약 6,000~8,000MJ/ton의 총에너지 투입으로 전환을 달성할 수 있다. 그렇기 때문에 리그노-셀룰로오스 바이오매스전환에 의한 에너지생산은 아주 비효율적이다. 앞으로의 과제는 효소개발과 바이오연료 분리기술로부터 에너지소비를 감소시켜야한다.

저자: J. Y. Zhu, et. al
자료유형: 학술정보