옥수수 속대로 항공유 만든다, 국내 연구진 개발

민경선 에너지기술연구원 선임연구원 성과

농업 폐기물 산처리 최적화 실험을 위해 소형 반응기를 작동하는 연구진들. /한국에너지기술연구원 제공

옥수수속대와 같은 농업폐기물을 활용해 친환경 항공기 연료를 만드는 기술을 국내 연구진이 개발했다.

한국에너지기술연구원(에기연)은 민경선 광주친환경에너지연구센터 선임연구원 연구팀이 각종 농업폐기물로부터 바이오 항공유 중간물질인 ‘레불린산’을 뽑아낼 수 있는 기술을 개발했다고 18일 밝혔다.

지구온난화 원인이 되는 탄소를 줄이기 위해 자동차와 같은 이동수단 동력을 내연기관에서 전기 배터리로 바꾸는 움직임이 한창이다. 그러나 대형 트럭, 선박, 항공을 비롯한 장거리 운송 수단은 에너지 밀도가 높은 연료가 필요해 전기를 동력으로 쓰기가 어려운 상황이다.

이에 친환경적으로 뽑아낸 연료를 장거리 운송 수단에 쓰려는 움직임이 늘고 있다. 특히 항공기 연료로 쓰이는 바이오 항공유는 2070년까지 전체 항공유 중 70%를 차지하게 될 것으로 예상된다. 바이오 항공유를 이용한 시험 비행 사례도 꾸준히 늘고 있다.

민 선임연구원 연구팀은 농업폐기물에서 레불린산을 뽑아내는 데 성공했다. 레불린산은 바이오 항공유와 같은 수송용 바이오 연료나 바이오 플라스틱 중간 원료로 활용 가능한 플랫폼 물질이다.

연구팀은 자체개발한 산화공정을 통해 농업폐기물에서 레불린산을 뽑아냈다. 이전까지는 레불린산 수율이 낮아 문제가 됐지만 연구팀은 산촉매 농도, 반응 온도, 시간 등을 통계학적 방법으로 최적화해 수율 또한 끌어올렸다고 설명했다.

이렇게 만든 레불린산을 수소화시켜 만든 4-하이드록시 발레르산을 다시 가공하면 비로소 바이오 항공유를 얻을 수 있다. 민 선임연구원 연구팀은 이미 레불린산을 수소화시키는 공정도 만들어둔 상태다. 바이오 항공유 제작에 필요한 공정이 모두 완성된 것이다. 민 선임연구원은 “이번 연구를 통해 탄소중립 실현에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

이번 연구 성과가 담긴 논문은 국제 학술지 ‘바이오리소스 테크놀로지(Bioresource Technology)’에 지난 3월 게재됐다.

참고 자료

Bioresource Technology, DOI: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2023.128628

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