리그닌의 열분해 및 수첨 업그레이딩을 통한 드롭인 바이오연료 생산 공정 모식도. (부산대 제공)/뉴스1

국내 연구진이 목재 폐기물에서 나온 오일을 탄소중립 연료로 만드는 기술을 개발했다.

한국연구재단은 부산대 제정호 교수 연구팀이 목재 폐기물의 주된 구성 성분인 리그닌에 열분해 및 수첨탈산소 업그레이딩 연속 공정을 적용해 항공연료 및 선박유로 즉시 사용 가능한 연료를 생산하는 데 성공했다고 1일 밝혔다.리그닌은 산소-탄소 결합을 통해 형성된 천연 방향족 고분자로 화학적 구조를 적절히 분해 및 변환하면 현재 석유계 연료로 사용 중인 방향족(톨루엔, 자일렌 등) 및 나프텐족 탄화수소(메틸시클로헥산 등)로 전환이 가능해 탄소중립 원료로 각광받고 있다.

그러나 현재까지 연구는 실제 리그닌 오일이 아닌 모델 분자를 사용하거나 회분식 반응기에서 단위 공정별로 1회씩 진행돼 복잡한 성분을 가진 리그닌의 특성을 반영하기 어려웠다.

이에 연구팀은 다양한 연구진과의 협업을 통해 회분식 반응기를 사용했던 기존의 반연속식 연구 방식에서 벗어나 고압 트리클 베드 반응기에서 연속적으로 수첨탈산소 반응을 진행해 리그닌을 탄화수소 연료로 전환하는 공정을 개발했다.

모의 증류 결과 항공유는 60%, 디젤유는 40%까지 사용 가능하고 발열량은 기존 석유계 연료에 근접한 것으로 나타났다.

제정호 부산대 교수. /뉴스1

제정호 교수는 “기술 상용화를 위해 장시간 연속 운전이 가능하도록 공정 안정성을 향상하는 연구를 진행 중"이라며 "버려지는 폐자원인 리그닌으로부터 항공유, 선박유를 생산함으로써 보다 지속 가능한 탄소중립 연료 보급이 가능할 것으로 기대한다”고 말했다.

과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구 지원 사업으로 수행된 이번 연구 성과는 화학공학 분야 국제학술지 '케미칼 엔지니어링 저널'에 1일 게재됐다.


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