바이오매스 이미지
부산대 화학생명공학과 제정호 교수와 한국과학기술연구원(KIST) 청정에너지연구센터 하정명 박사 공동연구팀이 폐바이오매스에서 연료첨가제나 바이오플라스틱의 원료인 감마발레로락톤(GVL)을 추출해 낼 수 있는 촉매를 개발하는데 성공했다고 22일 밝혔다. 이번 연구결과는 화학 분야 국제학술지 ‘응용 촉매 B:환경’ 최신호에 실렸다.
최근 지구온난화 원인으로 지목되고 있는 화석연료를 대체하기 위해 목재를 이용한 바이오매스가 주목받고 있다. 그렇지만 목재 성분 중 바이오연료로 전환될 수 있는 성분은 50% 정도에 불과하고 생산효율도 낮다는 문제가 있다. 또 폐바이오매스 성분 중 하나인 헤미셀룰로오스는 바이오매스 30%를 차지하고 있는데 이를 고부가가치 화합물로 전환하는 기술 개발 연구가 활발히 지속되고 있다.
특히 GVL은 헤미셀룰로오스에서 추출할 수 있는 고부가가치 물질로 친환경 용매, 연료첨가제, 바이오플라스틱 원료로 사용될 수 있는 고가의 귀금속 촉매와 수소가스 등을 사용하기 때문에 공정효율이나 경제성이 낮다는 단점이 있다.
연구팀은 기존 귀금속 촉매인 루테늄 대신 저가의 실리카 제올라이트에 지르코늄을 끼워 넣은 저가의 금속산화물 촉매를 개발했다. 이렇게 만든 지르코늄-제올라이트 촉매를 활용하면 헤미셀룰로오스를 GVL로 전환하는 효율이 70%까지 향상된다는 사실을 확인했다.
제정호 부산대 교수는 “이번 연구결과는 목재를 이용해 바이오연료를 생산하는 과정에서 버려지는 부분을 고부가가치 화합물로 전환 생산할 수 있는 가능성을 보였다는데 의미가 크다”라며 “이번 기술이 상용화돼 목재 바이오연료 생산공정에 적용할 경우 기존 공정의 효율성은 물론 경제성은 크게 향상시킬 수 있을 것”이라고 말했다.
유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr
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