하정명(왼쪽) KIST 박사와 김윤수 연구원이 개발한 바이오항공유의 점도를 측정하고 있다.

[헤럴드경제=구본혁 기자] 국내 연구진이 기존 석유연료를 대체할 친환경 바이오항공유 대량생산 핵심기술 개발에 성공했다.

한국과학기술연구원(KIST) 청정에너지연구센터 하정명 박사팀은 폐목재로부터 항공유급 연료를 대량 생산하는 기술을 개발했다고 23일 밝혔다. 그동안 높은 점도 때문에 석유 대체 연료로 전환하기 어려웠던 폐목재 유래 오일로부터 항공유급 연료를 생산할 수 있게돼 오는 2027년으로 예정된 항공유 온실가스 감축 규제에 대응할 수 있게될 전망이다.

목재, 풀과 같은 식물체의 20~40%를 차지하는 성분인 리그닌은, 펄프를 생산하는 제지 공정에서 폐기물로 대량 배출된다. 이 리그닌을 열분해하면 오일을 생산할 수 있는데 끈적한 점성 때문에 산업적으로 활용하기 어렵다. 이러한 이유로 제지 공장에서는 리그닌 폐기물을 고품질 연료나 화학제품의 원료로 사용하기보다 낮은 품질의 보일러 연료 등으로 활용하고 있는 상황이다.

KIST 연구팀은 리그닌 오일의 점도를 낮추기 위해 수첨 분해를 활용 수첨 분해 리그닌 오일을 제조하고, 제조된 오일을 기존의 끈적한 리그닌 오일과 7:3 비율로 혼합해 점도를 1/7수준으로 현저히 감소시켰다.

리그닌 폐기물로부터 생성된 리그닌 오일 수첨분해 바이오항공유 대량 생산 모식도.[KIST 제공]

이렇게 제조된 혼합 오일은 ‘수첨 분해’에 다시 활용해 연속 공정에 의한 석유 대체 연료 대량 생산이 가능해진다. 또한 최종 생산된 연료는 항공유처럼 휘발유나 경유에 비해 어는점이 낮고 에너지 밀도가 높아서 바이오항공유로 활용하기 적합하다는 것이 연구팀의 설명이다.

하정명 박사는 “기존 화학 반응 방법으로는 제지 공장에서 대량 발생하는 리그닌 폐기물을 고부가가치 연료로 활용하기 어려웠는데, 이번 성과로 인해 폐기물로 취급되는 리그닌으로부터 항공유를 대량 생산할 수 있게 됐다”면서 “이로 인해 2027년부터 엄격히 시행될 항공유 온실가스 감축 규제에 적극적 대응이 가능해 질 것”이라고 말했다.

이번 연구성과는 에너지 분야 국제학술지 ‘에너지 컨버전 & 매니지먼트’ 최신호에 게재됐다.

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