화학저널

에네오스·돗판, 2026년 파일럿 설비 가동 … 2030년대 사업화

폐지를 이용한 바이오 에탄올(Ethanol) 생산기술이 주목받고 있다.
일본 에네오스(Eneos)와 돗판(Toppan) 그룹은 2030년대까지 사업화하는 것을 목표로 폐지를 원료로 바이오 에탄올 수만킬로리터 생산하는 프로젝트를 추진하고 있다.
재생지로 활용하기 어려운 폐지를 지속가능한 항공연료(SAF)와 화학제품 등으로 다양하게 전환 가능한 바이오 에탄올을 생산하고 고효율화 및 규모화를 통해 코스트를 낮추어 바이오 에탄올 공급원 가운데 하나로 확립할 계획이다.
돗판은 그룹에서 원료를 확보한 후 불순물을 제거하는 전처리 공정을 담당하고, 에네오스는 배양조에서 셀룰로스(Cellulose)를 당화 발효하는 기술을 개량할 예정이다.
전공정에서 폐지를 물에 녹여 불순물을 제거하며 에탄올용은 재생지용 펄프보다 높은 순도가 요구된다. 다만, 과도한 정제는 코스트 상승을 유발하기 때문에 전처리 수준이 실증의 핵심이 될 것으로 예상된다.
후공정은 산소를 이용한 셀룰로스 분해와 효모를 통한 당 발효를 1개의 배양조에서 진행하고 배양액으로부터 비가열 분리공법으로 에탄올을 연속 추출한다.
글루코스(Glucose) 뿐만 아니라 5탄당인 자일로스(Xylos)도 에탄올로 전환할 수 있는 특수한 효모를 이용해 수량을 10-20% 늘릴 수 있다.
또 에네오스가 유전자 변형 없이 독자적으로 개발한 효모를 쓰기 때문에 GMO(유전자 변형 생물) 규제 우려 없이 플랜트를 확대할 수 있을 것으로 기대된다.
에네오스는 연료 및 화학제품 원료를 생산함에 있어 식량과 경합하지 않는 셀룰로스로부터 에탄올을 생산하는 당화 발효기술을 개발했고 셀룰로스의 원료로 목재 펄프 뿐만 아니라 대량 확보가 용이한 폐지에 착안해 잉크, 필름 등 불순물에 관한 가공 노하우를 보유한 돗판과 협약(MOU)을 체결했다.
양사는 2026년 상업화 전단계로 일평균 폐지 1-3톤을 투입해 에탄올을 약 300리터 생산하는 파일럿 플랜트를 가동할 계획이다.
연속생산 프로세스의 가동 안전성 등을 검증할 계획이며 이미 비공개로 후보지를 선정한 것으로 알려졌다.
양사 공동으로 2030년대에 스케일업 후 상업 가동할 계획이며, 수만킬로리터의 에탄올을 생산하기 위한 원료를 조달하기 위해 돗판그룹 공장에서 발생하는 불량품과 시중에서 회수한 필름·알루미늄박 부착 종이, 먹지 등 재생이 어려운 폐지를 투입함으로써 골판지와 신문 등 기존 재생지와 경합을 피할 방침이다.
상업설비에서 바이오 에탄올을 생산하면 1차적으로 SAF 원료용으로 공급하고 발효 프로세스에서 발생하는 이산화탄소(CO2)는 대기에 방출하지 않고 회수할 예정이다.
아직 기존 공급망과 비교하면 코스트가 상당히 크나 규모화를 통해 일정 부분 코스트다운이 가능할 것으로 판단하고 있다.
아울러 소각처분하는 원료를 사용하는 점에서 친환경 가치를 강조하며 시장을 설득할 계획이다. 
에네오스는 기술 라이선스를 포함해 해외에서 다양한 방식으로 사업을 확대할 수 있을 것으로 기대하고 있다. (윤)