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목재 폐기물에서 바이오항공유 뽑는다

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목재 폐기물에서 바이오항공유 뽑는다

2020.06.23 14:11
하정명 한국과학기술연구원(KIST) 청정에너지연구센터 책임연구원(왼쪽)과 김윤수 연구원(우측)이 개발한 바이오항공유의 점도를 측정하고 있다. 한국과학기술연구원 제공
하정명 한국과학기술연구원(KIST) 청정에너지연구센터 책임연구원(왼쪽)과 김윤수 연구원(우측)이 개발한 바이오항공유의 점도를 측정하고 있다. 한국과학기술연구원 제공

폐목재에서 항공유급 연료를 생산하는 기술이 개발됐다.

 

하정명 한국과학기술연구원(KIST) 청정에너지연구센터 책임연구원 연구팀은 목재 폐기물 ‘리그닌’을 활용해 석유 대체 연료로 전환하는 기술을 개발했다고 23일 밝혔다.

 

리그닌은 목재나 풀 같은 식물체의 20~40%를 차지하는 성분이다. 종이를 만드는 과정에서 폐기물로 배출된다. 리그닌은 분해하면 오일로 바꿀 수 있는데 점성이 너무 높아 산업에서 활용하기 어려웠다. 리그닌 폐기물의 사용처는 저품질 보일러 연료 정도로 제한돼 왔다.

 

연구팀은 리그닌 오일의 점도를 낮추기 위해 ‘수첨 분해’를 활용했다. 수첨 분해는 수소를 첨가한 후 고온과 고압을 가해 연료로 쓰기 어렵던 기름을 분해하는 기술이다. 이를 거쳐 제조한 리그닌 오일을 기존 끈적한 리그닌 오일과 7대 3 비율로 혼합했다.

 

그 결과 기존 리그닌 오일보다 점도가 7분의 1정도로 낮은 산업용 오일을 생산해냈다. 이 점도는 식용유보다 조금 높은 수준이다. 연구팀은 이 오일을 다시 수첨 분해에 활용해 석유 대체 연료로 대량 생산가능하도록 했다. 연구팀에 따르면 최종 연료는 항공유처럼 어는점이 낮으면서도 에너지 밀도가 높아 바이오항공유로도 활용할 수 있을 전망이다.

 

리그닌에서 추출한 바이오항공유의 모습이다. KIST 제공
리그닌에서 추출한 바이오항공유의 모습이다. KIST 제공

하 책임연구원은 “고부가가치 연료로 활용하기 어렵던 리그닌으로 항공유를 대량 생산할 수 있게 됐다”며 “이번 성과로 유엔(UN) 산하 국제항공기구(ICAO)가 2027년부터 시행하는 항공유 온실가스 감축 규제에 대한 적극적인 대응이 가능할 것”이라고 말했다.

 

이번 연구결과는 이달 1일 국제학술지 ‘에너지 보존 및 경영’에 발표됐다.

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