GS칼텍스-KAIST, 바이오혼합알코올 생산 기술 개발

바이오혼합알코올 생산량 세계 최고 수준 증대시키는 균주 및 공정 개발
바이오연료 경제적 생산 통한 저탄소 녹색성장 기여 기대

[아시아경제 김혜원 기자] GS칼텍스(대표 허동수)와 KAIST(총장 서남표)가 비(非)식용 바이오매스로부터 바이오연료인 바이오혼합알코올을 생산할 수 있는 새로운 균주와 공정 개발에 성공하고 특허를 출원했다고 21일 밝혔다.

GS칼텍스 기술연구소(소장 승도영)와 KAIST 이상엽 특훈교수팀이 공동으로 개발한 새로운 기술은 부탄올 발효 과정에 사용하는 균주를 대사공학적으로 개량해 부탄올과 에탄올의 생산량을 확대하고 부산물로 생산되던 아세톤을 이소프로판올로 전량 전환시켜 바이오혼합알코올의 생산량을 증가시켰다.

바이오혼합알코올은 이소프로판올, 부탄올, 에탄올 등 알코올 성분이 혼합된 바이오연료로 부탄올에 비해 옥탄가가 높고 에탄올에 비해서는 에너지 밀도가 높은 장점을 가지고 있다.

클로스트리듐균을 이용한 기존의 발효 생산 방식에서는 부탄올과 에탄올로 구성된 바이오혼합알코올의 비율이 약 70% 수준에 불과하고 그 농도가 낮은 단점이 있었다.

하지만 이번에 개발한 균주와 공정을 통해 고농도의 100% 바이오혼합알코올을 생산할 수 있을 뿐만 아니라 아세톤 등 연료로 사용이 불가능한 부산물을 따로 분리할 필요가 없어 전체 공정 비용을 절감할 수 있게 됐다.

향후에 바이오혼합알코올을 적정 비율로 일괄 생산하게 되면 이들 세 가지 성분을 각각 생산한 후 다시 혼합하는 공정에 비해 경제적으로 바이오연료를 생산할 수도 있다.

GS칼텍스 승도영 기술연구소장은 "고생산성 발효 공정 및 에너지 저감형 분리 정제 공정을 개발하고 있으며 KAIST 이상엽 특훈교수팀의 고효율 및 내성 향상 균주와 연계해 2014년 예상하고 있는 상업화를 더욱 앞당길 수 있도록 노력할 것"이라고 말했다.

GS칼텍스와 KAIST 이상엽 특훈교수 연구팀은 지난해 6월 공동 연구를 통해 폐목재 등 비(非)식용 바이오매스를 이용해 차세대 바이오연료인 바이오부탄올을 선택적으로 생산하는 대사공학적으로 개량된 균주를 개발하는데 성공하고 특허 출원한 바 있다.

■용어설명
<바이오혼합알코올>
현재까지 연료로 사용 가능한 알코올에는 탄소 수가 2개인 에탄올, 3개인 프로판올, 4개인 부탄올이 있다. 이에 대한 미생물 발효 연구가 전 세계적으로 진행되고 있다. 이러한 알코올은 연료로서 각각의 장단점을 가지고 있으며 이를 보완하기 위해 상기의 알코올을 혼합해 사용하고 있는데 이를 바이오혼합알코올이라 한다.

<바이오매스(Biomass)>
바이오매스는 에너지 전용의 작물과 나무, 농산품과 사료작물, 농작 폐기물과 찌꺼기, 임산 폐기물과 부스러기, 수초, 동물의 배설물, 도시 쓰레기, 여타의 폐기물에서 추출된 재생가능한 유기 물질로 현재 에너지원으로 쓰이는 목재, 식물, 농·임산 부산물, 도시 쓰레기와 산업 폐기물 내의 유기 성분 등을 일컫는다.

김혜원 기자 kimhye@asiae.co.kr