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리그노셀룰로오스 바이오매스의 생물전환을 위한 화학적인 전처리의 중요성

전문가 제언: ○ 화석연료자원의 고갈로 신재생에너지에 대한 관심이 집중되고 있지만, 바이오연료에서 가장 큰 진전을 달성했다. 그러나 바이오연료의 원료가 옥수수, 사탕수수 등 농작물이 대부분이기 때문에 또 다른 식량 위기를 자초했기 때문에 농작물이 아닌 목질계 섬유 또는 미세조류를 바이오연료로 이용하는 연구가 활발하게 진행되고 있다.

○ 미세조류를 바이오연료로 이용하기 위해서는 조류배양, 수확, 추출 및 에스테르교환 등 여러 과정을 거치고 수율도 낮기 때문에, 농, 임산폐기물을 사용하는 바이오연료보다 제조단가가 3~6배 이상 높다. 이러한 이유 때문에 미세조류가 상업화되기 위해서는 장기간에 걸쳐 통합연구가 필요하다.

○ 목질계 섬유는 농, 임산폐기물, 도시고형물 또는 산업폐기물에서 쉽게 원료를 확보할 수 있기 때문에 유망하지만, 당화과정에서 처리되지 않는 리그닌을 사전에 제거하기 위해 물리, 화학, 물리화학 또는 생물학적 전처리가 필요하다.

○ 본고에서는 이러한 전처리 중에서 화학적인 전처리가 유망하다고 하며, 이러한 전처리과정에 영향을 미치는 인자로 ①바이오매스 결정성, ②셀룰로오스성분의 중합도, ③셀룰로오스의 접근가능한 표면적, ④리그닌과 헤미셀룰로오스 함량을 제시하고 있다.

○ 국내에서는 2011년 습식마쇄와 팝핑법에 의한 물리적인 전처리로 당화효율을 개선했다는 전남대학교 산학협력단의 특허가 있고, 1992년에는 영남대학교에서 볏짚 바이오매스의 염산가수분해에 의한 셀룰로오스 당화연구가 있었다.

？ 또한 2013년 서울시립대학교와 목포해양대학교가 합동으로 셀룰로오스 산 촉매 수열가수분해의 최적화연구가 있지만, 상업화를 추진하기 위한 파일럿 또는 실제규모의 연구결과가 보고되지 않으므로, 보다 높은 관심이 요구된다.

저자: Shuvashish Behera et al
자료유형: 학술정보