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목재 폐기물로 항공연료·나일론원료 만든다

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2018년 08월 01일 17:34 프린트하기

NHMBC 제공
NHMBC 제공

국내 연구진이 목재 공정의 폐기물을 이용해 추가로 항공연료와 나일론 원료를 생산하는 기술을 개발했다. 석유를 대체할 바이오매스(생물연료)의 경제성을 높여 지구온난화를 부추기는 탄소연료 사용을 줄일 수 있을 전망이다.
 
김창수 한국과학기술연구원(KIST) 청정에너지연구센터 책임연구원 연구팀은 목재로 바이오에탄올과 바이오디젤을 생산하는 공정의 폐기물에서 나오는 고분자물질인 리그닌과 폐글리세롤 용액을 활용해 또 다른 자원인 항공연료와 나일론 원료를 생산하는 기술을 개발했다고 1일 밝혔다. 이 연구는 캐나다 브리티시콜롬비아대(UBC)와 공동으로 이뤄졌다. 
 
석유의 대안으로 식물자원을 활용한 바이오매스 연구가 활발하지만, 대부분 공정에서 고가의 귀금속 촉매와 별도의 수소 공급을 필요로 해 경제성이 낮다는 문제가 있었다. 

 

반면 이번에 개발된 기술은 기존 바이오매스 공정 부산물을 활용하는 데다 값싼 니켈 촉매를 사용하기 때문에 비용 대비 부가가치가 크다. 공정 중 발생하는 반응열도 수소생산반응에 쓰이기 때문에 효율이 높다. 연구진은 이 기술을 바탕으로 항공연료와 나일론 원료 생산에 성공했다.

 

김 연구원은 “서로 다른 공정인 바이오에탄올 공정과 바이오디젤 공정의 부산물을 결합해 고부가가치 화학물질을 생산하는 기술의 개념을 제시한 것으로, 두 공정의 경제성을 높이는 효과를 낼 수 있을 것”이라고 기대했다. 그는 “실제 현장에 적용하기 위해서는 생산 물질을 분리, 정제하는 공정에 대한 추가 연구가 필요하다”고 덧붙였다.

 

이번 연구는 KIST와 UBC의 공동 연구 프로그램인 ‘KIST-UBC 바이오 리파이너리 현지 랩’을 통해 이뤄졌다. 해당 프로그램은 벤쿠버 브리티시컬럼비아 주의 풍부한 목재자원을 활용한 연구협력 기반을 구축하기 위해 2013년 출범했으며, 김 연구원은 최근 6년간 현지에 파견돼 공동 연구를 수행해 왔다. 연구 결과는 국제학술지 ‘케미컬 엔지니어링 저널’ 10월 15일자에 게재될 예정이다.

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