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밀짚의 바이오정유 - 젖산 생산 공정

전문가 제언: ○ 이 자료는 밀짚을 미생물로서 발효 처리하여 젖산을 얻는 대부분의 공정들에 대해 요약하고 있다. 분쇄된 밀짚이 액화 및 당화되고 분리 정제공정을 거친 후 열수 처리되며 뒤이어 효소에 의해 가수분해 된다. 그리고 고체와 분리된 밀짚 가수분해 물질을 발효하여 젖산을 만든다. 일반적으로 바이오정유의 기초원료가 되는 포도당 대신에 젖산을 사용하여 각종 유기화합물 제품을 생산하는 기술을 설명하고 있다. 이러한 방식으로 호박산, 아디프산, 이타콘산, 에탄올, 부탄올, 3-수산화프로피온산이나 폴리수산화뷰티레이트 등 상당한 가능성을 가진 화학제품을 만들 수 있다.

○ 바이오매스 에너지 연구 개발자는 미래의 바이오정유 원료로서 리그노셀룰로오스에 많은 흥미를 가지고 있으나 리그노셀룰로오스의 까다로운 성질 때문에 해결해야 할 점들이 많다. 예를 들면 리그노셀룰로오스를 분해하기 위해 가혹한 조건을 만들면 푸르푸랄, 수산화메틸푸르푸랄과 같은 화합물이 형성되는데 이들 화합물은 발효단계에서 미생물의 활동에 장애가 되는 것으로 연구되고 있다.

○ 제2세대 바이오에너지의 원료가 되는 리그노셀룰로오스는 나무보다는 풀(작물의 짚, 옥수수대 등)에 많이 함유되어 있다. 나무의 리그노셀룰로오스에서 바이오에너지를 회수하려면 혐기성 소화보다는 가스화, 열분해, 초임계 용액에 의한 열수분해 등의 열적 방법이 더 유리한 것으로 알려져 있다. 아울러 짚 종류의 생물학적 에너지 전환방법 중 반추동물의 위에서 추출한 세균을 접종하는 방법도 주목할 만하다.

○ 밀짚은 리그노셀룰로오스가 많이 함유된 다른 바이오매스와는 달리 녹말, 단백질, 광물질 등이 함유되어 있으므로 식용으로 활용할 수 있다는 주장도 존재한다. 그리고 우리나라에서 주로 생산되는 볏짚도 밀짚과 크게 다를 것 같지 않다. 그러나 농촌의 기계화 이후부터 우리나라에서는 볏짚이 수확되는 동안에 기계에 분쇄되어 토양에 뿌려지고 있으며 결과적으로 볏단이 거의 생산되지 않고 있다. 볏단의 고부가가치화를 위해 분쇄되어 버려지는 볏짚의 수집방안을 강구해야 할 것이다.

저자: Michael Reisinger, et al.
자료유형: 니즈학술정보