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바이오연료의 혼합연료가 내연기관 배출 감소에 미치는 영향

전문가 제언: ○ 대표적인 바이오연료는 바이오디젤과 에탄올이다. 에탄올은 디젤연료에 섞어 쓰기가 쉽지 않다. 그러나 바이오디젤은 에탄올과 디젤에 각각 잘 혼합되며 바이오디젤을 사용하면 에탄올과 디젤을 함께 혼합할 수 있어 이 3원 혼합연료를 디젤 엔진에 쓸 수 있다. 본문은 이런 바이오디젤과 화석 디젤연료와 혼합연료, 그리고 에탄올, 바이오디젤 및 디젤연료의 3원 혼합연료의 배출 성적에 대한 보고서이다.

○ 이러한 혼합 연료는 모두 화석 디젤연료에 비하여 CO, 매연 및 미세먼지의 배출을 줄이지만 NOx와 CO2의 배출은 증가된다는 것이 본문의 결론이다. 연료 중에 포함된 산소로 연소의 질이 완전연소에 가까워져 CO2가, 그리고 연소실의 온도가 올라 NOx 발생이 많아지는 것이다.

○ NOx는 연료에 함유된 성분이 화학반응을 거쳐 형성되는 것은 아니다. 산화제로 투입된 공기 중 질소와 산소가 결합한 것이다. 연소실 온도가 높을수록 NOx 배출이 커지기 때문에 잉여 공기로 그 온도를 억제하기도 한다. NOx는 지상 오존의 전구물질이며 산성화의 원인 중 하나이다. 바이오매스는 황의 함량이 매우 적어 SOx 배출은 무시할 만 하다.

○ 본문에서 취급한 1세대 바이오디젤은 곡물이 원료임으로 지구상 빈민에게 식량난을 일으키는 등 도덕적 문제가 크다. 비-식용 기름이 원료인 2세대 바이오디젤도 식량에 대하여 토지와 자원(물, 비료, 살충제 등)을 경쟁함으로 도덕성에서 완전히 자유롭지 못하다. 따라서 미세조류, 균류 등을 원료로 하는 3세대 바이오디젤의 개발이 필수적이다.

○ 우리나라의 미세조류에서 바이오디젤 생산 기술 연구는 포항공과대학의 조병훈, 차형준등이 그 제조 기술 연구 결과에 대해 논문을 발표한 바 있고 생명공학연구원의 오희목이 이 주제에 대한 세계적인 연구경향과 전망을 종합하여 발표한 논문 등이 있다. 반드시 미세조류만이 아닌 일반적인 지질로부터 바이오디젤 생산은 에너지기술연구소의 이진석이 발표한 “화학촉매에 의한 바이오디젤생산”이 있다.

저자: Mofijur, M., Rasul, M.G., Hyde, J., Azad, A.K., Mamat, R., Bhuiya, M.M.K.
자료유형: 니즈학술정보