증기폭쇄 반탄화 기술과 광학선택적 GVL 생산기술이 바이오매스 분야를 이끌 차세대 기술로 주목받고 있다.
증기폭쇄 반탄화 기술은 간벌재, 버섯폐배지, 칡덩굴, EFB(Empty Fruit Bunch: 속이 빈 열매다발) 등 바이오매스 원료를 섭씨 160-210도의 온도에서 3-15분간 증기에 노출시킨 후 펠렛으로 만드는 기술이며 광학선택적 GVL은 바이오매스를 원료로 바이오파이너리를 통해 바이오에탄올, 바이오디젤 같은 연료 및 바이오 플래스틱 등 각종 화학제품을 생산하는 기술을 가리킨다.
화학경제연구원(원장 박종우)이 2024년 9월10일 주최한 제3회 화이트바이오 기술 세미나에서 한국에너지기술연구원 민경선 박사는 “본 연구원은 인류의 식량과 겹치지 않는 비식용 폐기물을 이용해 탄소중립 연료 업사이클 기술 개발을 진행 중”이라며 “온실가스 저감 효과 및 여러 경제적 효과를 달성 가능하다”라고 강조했다.
반탄소 기술 중 증기폭쇄는 에너지 효율 및 경제성 측면에서 다른 반탄화 기술(건식 및 수열)에 비해 효율성이 가장 높다.
또한 원료 중에서 칡덩굴은 산림생태계 교란종으로 매년 80만톤 가량이 소각처리 되는 현실을 고려할 때 반탄화 원료로 우선활용이 필요하고, 간벌재는 반탄화 시료의 성형물성이 가장 우수하며, 버섯 폐배지의 경우 수거가 용이한 장점이 있다.
광학적 GVL 생산기술은 연구원이 중점적으로 추진하는 연구 분야로 바이오파이너리의 경제성 제고 전략이 필요한데 공정 비용을 감축할 수 있는 새로운 접근 방식이 요구되며 바이오연료 및 고부가 산업과 동시 연계가 가능한 중간 원료를 생산할 필요가 있다.
기존 STJ(Sugar to Jet: 당질계로부터 탄화수소 등 항공유로 전환하는 공정)는 미생물 발효를 통한 전구체 생산 수율이 낮고, 바이오 항공유 생산시 고압수소를 이용한 수소화 반응이 필수적이어서 추가적인 에너지가 들어가는 단점이 있는 반면, 광학적 GVL 생산기술은 바이오 항공유 전구체 생산 선택도가 높고 발생 부산물의 액상 수소 공여체 활용할 수 있으며 고부가 바이오의약품 산업 분야와 연계가 가능하다는 장점이 있다.
민경선 박사는 “본 연구원의 GVL 기술은 아직 상업화나 기술이전 단계 수준은 아니지만 논문이 상위권 저널에 계속 기재되고 있다”고 자신감을 내비쳤다. (장동원 선임연구원)