버려지는 `옥수수`로 친환경 바이오 항공유 만든다

에너지연, 레불린산 중간물질 전환기술 개발
통계학적 최적화해 20% 생산수율..대형차 연료 활용

한국에너지기술연구원은 옥수수속대로 바이오 항공유의 중간물질을 높은 수율로 생산하는 공정기술을 개발했다. 에너지연 제공

쓸모없이 버려지는 옥수수속대를 친환경 바이오 항공유 등으로 활용할 수 있는 공정기술이 나왔다.

한국에너지기술연구원은 광주친환경에너지연구센터 민경선 박사 연구팀이 옥수수속대와 같은 폐기물을 바이오 항공유의 중간물질인 '레불린산'으로 전환할 수 있는 기술을 개발했다고 18일 밝혔다.

수송 분야 전체 에너지 사용량의 45%를 차지하는 대형 트럭과 선박, 항공 등은 장거리 운송 수단으로 에너지밀도가 높은 연료가 필요하지만 이를 배터리로 전기화하기 어렵다. 특히 바이오 항공유의 경우 2020년 전체 항공유 중 0.01%에 그쳤지만 2070년에는 35%까지 수요가 크게 늘어날 것으로 예상된다.

연구팀은 옥수수속대와 같은 비식용성 농업폐기물을 활용해 바이오 항공유, 바이오플라스틱의 중간 원료인 레불린산을 생산할 수 있는 산화공정을 개발했다. 레불린산은 바이오매스 유래 당(糖) 성분의 최종 산화물 형태로, 수송용 바이오 연료나 바이오 플라스틱의 중간 원료로 사용이 가능한 주요 플랫폼 물질이다.

지금까지 레불린산은 주로 꼬시래기, 모자반 등 식용 해조류를 원료로 사용해 얻었다. 연구팀은 산촉매 농도, 반응온도, 시간 등을 통계학적 방법으로 최적화하고, 자연계에 존재하지 않는 레불린산 수소화 효소를 자체 개발해 20% 생산 수율의 옥수수속대 유래 레불린산을 얻는 데 성공했다.

민경선 에너지연 박사는 "레불린산과 같이 다양한 최종 산물로 확장 적용이 가능한 중간연료로 전환하는 산화공정 기술은 탄소중립 실현에 크게 기여할 것"이라고 말했다.

이 연구결과는 국제 학술지 '바이오리소스 테크놀로지(지난 3월호)'에 게재됐다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr