동식물에서 추출하는 '신재생 에너지'
고유가 시대 화석연료 대체 에너지원 '주목'
대기오염ㆍ온실가스 감축 친환경 효과 '장점'
국내 2006년 상용화 시작 해양식물 연구 진행
고유가 시대를 맞아 기존 화석연료를 대체할 에너지원 개발이 시급한 상황입니다. 현재 상용화된 대체에너지 중에서는 친환경적인 바이오 디젤이 가장 주목받고 있습니다.
특히 최근 들어서는 육상식물을 원료로 한 바이오 디젤 개발에서 한단계 발전해 보다 원료가 풍부하고 다양한 종을 확보할 수 있는 해양식물을 이용한 바이오 디젤 연구가 본격적으로 이뤄지고 있습니다. 그럼 차세대 대체에너지원의 대표격인 바이오 디젤의 개발 필요성과 장단점 그리고 국내 연구현황 등에 대해 살펴보도록 하겠습니다.
◇바이오 디젤이란=동식물 등 바이오 매스에서 추출되는 신재생 에너지를 통틀어 바이오 에너지라고 부릅니다. 바이오 에너지에는 경유를 대체할 수 있는 바이오 디젤과 휘발유를 대체하는 바이오에탄올이 대표적이라 할 수 있는데요. 이 가운데 식물성 유지(쌀겨, 대두유, 유채유 등)와 알코올을 반응시켜 만든 지방산 메틸에스테르로써 순도가 95% 이상인 것을 바이오 디젤이라고 부릅니다.
◇바이오 디젤의 필요성 및 장단점=바이오 디젤은 고유가 시대에 대응하고 기존 화석에너지 사용에 따른 대기오염 및 온실가스를 감축시키는 환경개선 효과를 가져온다는 점에서 의미가 있다고 할 수 있는데요. 우리나라는 이산화탄소 배출량으로 세계 9위를 차지하고 있습니다.
바이오 디젤은 재생 가능한 식물자원(바이오 매스)에서 생산되기 때문에 에너지 자원의 고갈문제를 해결할 수 있는 에너지원입니다. 또 산소함유량이 높아 완전연소 비율이 높고 발암물질인 입자상 물질 등을 저감할 수 있습니다. 특히 독성이 적고 생분해도가 높아 유출시 환경오염이 적다는 점도 장점으로 꼽히고 있습니다.
그러나 성분의 안전성이 떨어지고 장기 보관시 산소, 수분, 열 및 불순물 등의 노화현상이 나타나며 원료생산을 위해 사용되는 비료 및 살충제에 의한 장기적인 환경영향이 일어날 가능성이 있습니다. 또 원료수급이 원활하지 않을 가능성이 높아 경제성이 낮아질 수 있다는 단점이 제기되고 있습니다.
◇국내 바이오 디젤 연구현황=지난 1988년부터 대체에너지 개발의 일환으로 바이오 연료에 대한 연구개발이 이뤄져 왔으나 일부 연구자들에 의해 산발적으로 연구가 진행되고 있는데요. 2000년에는 21세기프론티어사업으로 `폐식용유의 바이오 디젤의 전환기술', 차세대 핵심 환경기술개발 사업으로 시작된 `폐식용유와 식물성 오일을 혼합해 이를 바이오 디젤로 전환하는 연구' 등이 진행되고 있습니다.
또한 동식물성 폐유지를 원료로 화학 또는 생물 촉매를 이용해 환경친화적 연료인 바이오 디젤유를 제조하는 기술에 대한 연구가 수행된 바 있으며 2003년에는 바이오 디젤 생산을 위한 반응기 최적화 및 공정기술이 특허로 등록됐습니다.
우리나라의 경우 쌀겨와 폐식용유, 대두유 등을 원료로 바이오 디젤을 생산하고 있는데 2004년부터 2년간 시범사업을 통해 2006년 7월 바이오 디젤 상용화를 본격 시작했는데요. 현재 국내 업체들은 주로 대두 및 유채유로부터 바이오 디젤을 생산하고 있으나 원료를 전량 수입해 생산하거나 동남아 등에서 현지 생산을 주로 하고 있습니다.
◇해양식물을 통한 바이오 디젤 개발=바이오 디젤은 대부분이 육상식물을 원료로 생산되고 있습니다. 그러나 육상식물 원료는 전량 수입에 의존해 있고 원료 단가가 높아 경제성의 문제를 안고 있습니다. 이에 따라 해양식물에서 새로운 가능성을 찾기 위한 연구가 진행되고 있습니다. 해양식물은 바이오 매스의 30~70%까지 사용 가능한 유지성분을 함유하고 있으며 다양한 종(種)이 분포하고 있어 원료확보에 보다 용이합니다.
특히 해양식물은 육상식물 생산토지의 1~3% 정도면 충분하며 성장률이 매우 빠르고 극한 환경에서도 성장할 수 있다는 게 장점입니다.
해양연구원은 해양식물을 바이오 디젤 원료로 활용하기 위해 고지방 함유 해양식물 탐색 및 대량 배양기술 확보를 통해 해양생물 유래 바이오 디젤을 개발하고 있습니다. 해양연은 이를 통해 고부가가치 해양생물자원을 개발한다는 목표로 향후 10년간 △해양 미세조류 배양 △유지 함량분석 △고유지 함유종 선별 및 대량 배양기술 개발 △바이오 디젤 생산공정 기반 연구 등을 수행할 예정입니다.
고유가 시대 화석연료 대체 에너지원 '주목'
대기오염ㆍ온실가스 감축 친환경 효과 '장점'
국내 2006년 상용화 시작 해양식물 연구 진행
고유가 시대를 맞아 기존 화석연료를 대체할 에너지원 개발이 시급한 상황입니다. 현재 상용화된 대체에너지 중에서는 친환경적인 바이오 디젤이 가장 주목받고 있습니다.
특히 최근 들어서는 육상식물을 원료로 한 바이오 디젤 개발에서 한단계 발전해 보다 원료가 풍부하고 다양한 종을 확보할 수 있는 해양식물을 이용한 바이오 디젤 연구가 본격적으로 이뤄지고 있습니다. 그럼 차세대 대체에너지원의 대표격인 바이오 디젤의 개발 필요성과 장단점 그리고 국내 연구현황 등에 대해 살펴보도록 하겠습니다.
◇바이오 디젤이란=동식물 등 바이오 매스에서 추출되는 신재생 에너지를 통틀어 바이오 에너지라고 부릅니다. 바이오 에너지에는 경유를 대체할 수 있는 바이오 디젤과 휘발유를 대체하는 바이오에탄올이 대표적이라 할 수 있는데요. 이 가운데 식물성 유지(쌀겨, 대두유, 유채유 등)와 알코올을 반응시켜 만든 지방산 메틸에스테르로써 순도가 95% 이상인 것을 바이오 디젤이라고 부릅니다.
◇바이오 디젤의 필요성 및 장단점=바이오 디젤은 고유가 시대에 대응하고 기존 화석에너지 사용에 따른 대기오염 및 온실가스를 감축시키는 환경개선 효과를 가져온다는 점에서 의미가 있다고 할 수 있는데요. 우리나라는 이산화탄소 배출량으로 세계 9위를 차지하고 있습니다.
바이오 디젤은 재생 가능한 식물자원(바이오 매스)에서 생산되기 때문에 에너지 자원의 고갈문제를 해결할 수 있는 에너지원입니다. 또 산소함유량이 높아 완전연소 비율이 높고 발암물질인 입자상 물질 등을 저감할 수 있습니다. 특히 독성이 적고 생분해도가 높아 유출시 환경오염이 적다는 점도 장점으로 꼽히고 있습니다.
그러나 성분의 안전성이 떨어지고 장기 보관시 산소, 수분, 열 및 불순물 등의 노화현상이 나타나며 원료생산을 위해 사용되는 비료 및 살충제에 의한 장기적인 환경영향이 일어날 가능성이 있습니다. 또 원료수급이 원활하지 않을 가능성이 높아 경제성이 낮아질 수 있다는 단점이 제기되고 있습니다.
◇국내 바이오 디젤 연구현황=지난 1988년부터 대체에너지 개발의 일환으로 바이오 연료에 대한 연구개발이 이뤄져 왔으나 일부 연구자들에 의해 산발적으로 연구가 진행되고 있는데요. 2000년에는 21세기프론티어사업으로 `폐식용유의 바이오 디젤의 전환기술', 차세대 핵심 환경기술개발 사업으로 시작된 `폐식용유와 식물성 오일을 혼합해 이를 바이오 디젤로 전환하는 연구' 등이 진행되고 있습니다.
또한 동식물성 폐유지를 원료로 화학 또는 생물 촉매를 이용해 환경친화적 연료인 바이오 디젤유를 제조하는 기술에 대한 연구가 수행된 바 있으며 2003년에는 바이오 디젤 생산을 위한 반응기 최적화 및 공정기술이 특허로 등록됐습니다.
우리나라의 경우 쌀겨와 폐식용유, 대두유 등을 원료로 바이오 디젤을 생산하고 있는데 2004년부터 2년간 시범사업을 통해 2006년 7월 바이오 디젤 상용화를 본격 시작했는데요. 현재 국내 업체들은 주로 대두 및 유채유로부터 바이오 디젤을 생산하고 있으나 원료를 전량 수입해 생산하거나 동남아 등에서 현지 생산을 주로 하고 있습니다.
◇해양식물을 통한 바이오 디젤 개발=바이오 디젤은 대부분이 육상식물을 원료로 생산되고 있습니다. 그러나 육상식물 원료는 전량 수입에 의존해 있고 원료 단가가 높아 경제성의 문제를 안고 있습니다. 이에 따라 해양식물에서 새로운 가능성을 찾기 위한 연구가 진행되고 있습니다. 해양식물은 바이오 매스의 30~70%까지 사용 가능한 유지성분을 함유하고 있으며 다양한 종(種)이 분포하고 있어 원료확보에 보다 용이합니다.
특히 해양식물은 육상식물 생산토지의 1~3% 정도면 충분하며 성장률이 매우 빠르고 극한 환경에서도 성장할 수 있다는 게 장점입니다.
해양연구원은 해양식물을 바이오 디젤 원료로 활용하기 위해 고지방 함유 해양식물 탐색 및 대량 배양기술 확보를 통해 해양생물 유래 바이오 디젤을 개발하고 있습니다. 해양연은 이를 통해 고부가가치 해양생물자원을 개발한다는 목표로 향후 10년간 △해양 미세조류 배양 △유지 함량분석 △고유지 함유종 선별 및 대량 배양기술 개발 △바이오 디젤 생산공정 기반 연구 등을 수행할 예정입니다.
