농촌진흥청(청장 이양호)이 초본류 바이오매스에서 보다 효율적으로 발효당을 생산하는 기술을 개발, 바이오에탄올 상용화에 한발 더 다가섰다.

 

옥수수, 사탕수수 등 1세대 바이오에탄올 생산원료는 식량과의 경합문제와 국제 곡물가격 폭등의 원인으로 지목되고 있다.

 

이러한 원료공급의 한계를 극복하기 위해 농진청 바이오에너지작물연구소에서는 비 식량계 작물인 거대억새를 개발하고 이를 활용해 바이오에탄올을 생산하는 시험공장(일일 억새 100kg처리, 16L 에탄올 생산)을 지난 2013년에 완공했다.

 

이번에 개발한 기술은 ‘싱글 스크루형 연속 전처리 시스템’으로 거대억새 등 섬유질계 바이오매스로부터 발효 가능한 당을 연속적으로 대량 추출이 가능하다.

 

이 기술은 기존의 회분식 반응기를 이용해 발효당을 생산할 때 보다 당 전환율은 10%(80%→90%) 높이고, 효소 투입량은 1/3(20%→7%) 수준으로 줄였다.

 

에탄올 생산을 위해 투입하는 효소당화 공정은 전체 공정비용의 10%∼15%를 차지하므로 효소사용량 절감은 매우 중요한 기술이다.

농진청은 섬유질계 바이오연료의 연속식 전처리 시스템 개발로 2세대 바이오에탄올 생산 규모화 및 산업화 촉진에 기여할 것으로 기대하고 있다.

아울러 섬유질계 바이오매스의 효율적인 활용으로 화석연료를 대체 할 수 있는 신재생에너지개발로 국가 에너지 안보에도 기여할 수 있을 것으로 전망하고 있다.

농진청은 이러한 연구결과를 올해 2월 특허등록(등록번호 제10-1595004호)했으며 올해 상반기 중 발효당 제조 관련 산업체에 기술을 이전할 계획이다.

 

농진청 이경보 바이오에너지작물연구소장은 “바이오에탄올 시험공장에서는 다양한 실증연구를 진행하면서 기술적, 경제적 가능성을 검증하고 앞으로 국내 바이오연료 산업화의 핵심 역할을 할 것”이라며 “아울러 억새로부터 발효당을 추출한 다음 발생되는 부산물인 리그닌의 활용기술 개발 등 바이오에탄올 생산 경제성 제고를 위한 연구에도 주력할 것”이라고 강조했다.

한편 세계 바이오에탄올 시장은 2011년까지 연평균 15.4%씩 성장하고 있으며, 2011년에만 335억리터가 생산됐다. 지난 2014년 1,056억 리터가 생산된 바이오에탄올은 오는 2020년엔 1,549억6,200만 리터를 생산할 것으로 전망되고 있다.

 

이에 따른 산업·경제 및 공익적 효과도 커 국가에너지 안보는 물론 국민 편의성도 증대될 것으로 판단하고 있다.

참고로 바이오에탄올을 E3로 사용할 경우 연간 CO2 배출량 80만톤, 4천억원을 절감하는 효과를 거둘 수 있을 것으로 분석됐다.