바이오디젤ㆍ바이오에탄올과 `3대 에너지`로 각광
KAIST와 공동연구 국내외서 40건이상 특허출원
상업화 엔지니어링 기술확보 조만간 가시적 결실
KAIST와 공동연구 국내외서 40건이상 특허출원
상업화 엔지니어링 기술확보 조만간 가시적 결실
■ 2020 IT코리아-IT융합 현장을 가다
(34) GS칼텍스
전 세계적으로 `저탄소 녹색성장'에 대한 공감대가 날로 커지고 있는 가운데, GS칼텍스(대표 허동수)가 바이오 연료 개발을 위한 행보에 속도를 내고 있다.
이 회사는 우선 `친환경 녹색 경영',`차세대 연료 개발'에 사활을 걸고 `바이오부탄올' 생산기술 개발에 박차를 가하고 있다. 바이오부탄올은 바이오디젤, 바이오에탄올과 함께 3대 바이오 에너지로 불리며, 차세대 바이오 연료로 각광 받고 있다.
특히 바이오부탄올은 바이오에탄올에 비해 에너지 효율이 높고 엔진의 개조 없이 휘발유 차량용 연료로 사용이 가능하다. 또한 기존 연료의 수송과 저장 인프라를 그대로 이용할 수 있다는 강점이 있다. 이 때문에 바이오부탄올의 효율적인 생산을 위한 연구개발이 선진국을 중심으로 활발히 진행되고 있다.
바이오부탄올은 사탕수수 및 전분뿐만 아니라 폐목재 등 비식용 바이오매스에서 추출한 당을 미생물인 클로스트리듐(Clostridium sp.)으로 발효해 생산한다.
이로 인해 바이오부탄올의 상업화를 위해 다양한 융합기술이 필요하다.
바이오매스 처리 기술을 비롯해 우수한 부탄올 생산 균주를 확보하기 위한 분자생물학ㆍ대사공학ㆍ시스템생물학 등 다양한 미생물 관련 기술과 발효 및 분리정제 공정기술 등 많은 기술을 요구하고 있기 때문이다.
GS칼텍스는 2007년 이후 현재까지 자체연구를 통해 고효율의 발효와 분리정제 공정 원천기술을 확보한데 이어 카이스트(KAIST), 광운대학교, 한국화학연구원 등과 공동으로 바이오부탄올 생산균주 개발, 목질계 바이오매스 전처리기술 개발을 추진해 핵심 기술을 확보했다. 이 과정에서 회사는 바이오부탄올 생산기술 개발과 관련해 약 40건 이상의 국내외 특허를 단독 혹은 공동으로 출원하는 성과를 기록했다.
특히 카이스트 생명화학공학과 이상엽 특훈교수팀과의 공동 연구를 통해 고효율의 바이오부탄올 생산 균주를 개발했다. 이 성과는 최근 미국 미생물학술원(AAM)이 미국 미생물학회(ASM)와 발행하는 미생물 분야의 포괄적 세계 학술지인 `엠바이오(mBio)'지 9ㆍ10월호 대표논문으로 선정돼 지난달 23일 소개되기도 했다.
GS칼텍스와 카이스트 연구진 등은 공동연구를 통해 부탄올 생산균주의 대사경로를 파악하고 시스템 대사공학 기법을 도입해 새로운 대사경로 모델을 개발했다. 이를 기반으로 기존 생산 균주 대비 부탄올의 수율을 획기적으로 향상시킨 균주를 개발했다.
균주 개발 뿐 아니라 GS칼텍스는 발효 및 분리정제 공정 개발에서도 놀라운 성과를 거두고 있다.
회사 측은"발효과정에서 생성되는 바이오부탄올을 실시간으로 회수해 미생물의 성능저해 없이 연속적으로 발효가 가능한 새로운 발효공정을 개발했다"며"개발된 발효 공정은 기존 공정에 비해 생산성을 3배 이상 향상시켰다"고 말했다.
또한 바이오부탄올 상업화의 가장 큰 걸림돌이었던 과도한 분리정제 비용도 해결했다. GS칼텍스는 최신 분리기술을 접목시켜, 기존 증류기반의 분리정제 공정 대비 에너지 사용량을 약 70%까지 획기적으로 절감했다.
현재 회사는 기존에 개발한 균주, 발효, 분리정제 등의 요소기술을 바탕으로 파일럿 규모의 공정 구축을 완료하고, 현재 상업화를 위한 엔지니어링 기술을 확보한 상태여서 그간의 결실이 곧 가시화 될 전망이다.
GS칼텍스 관계자는 "친환경적이고 식량문제를 유발하지 않는 폐목재 등의 비식용 바이오매스 자원을 활용한 바이오부탄올 생산기술 개발 역시 가속화하고 있어 이 분야에서도 조만간 큰 성과를 거둘 것으로 기대한다"고 말했다.
정유진기자 yjin@
(34) GS칼텍스
전 세계적으로 `저탄소 녹색성장'에 대한 공감대가 날로 커지고 있는 가운데, GS칼텍스(대표 허동수)가 바이오 연료 개발을 위한 행보에 속도를 내고 있다.
이 회사는 우선 `친환경 녹색 경영',`차세대 연료 개발'에 사활을 걸고 `바이오부탄올' 생산기술 개발에 박차를 가하고 있다. 바이오부탄올은 바이오디젤, 바이오에탄올과 함께 3대 바이오 에너지로 불리며, 차세대 바이오 연료로 각광 받고 있다.
특히 바이오부탄올은 바이오에탄올에 비해 에너지 효율이 높고 엔진의 개조 없이 휘발유 차량용 연료로 사용이 가능하다. 또한 기존 연료의 수송과 저장 인프라를 그대로 이용할 수 있다는 강점이 있다. 이 때문에 바이오부탄올의 효율적인 생산을 위한 연구개발이 선진국을 중심으로 활발히 진행되고 있다.
바이오부탄올은 사탕수수 및 전분뿐만 아니라 폐목재 등 비식용 바이오매스에서 추출한 당을 미생물인 클로스트리듐(Clostridium sp.)으로 발효해 생산한다.
이로 인해 바이오부탄올의 상업화를 위해 다양한 융합기술이 필요하다.
바이오매스 처리 기술을 비롯해 우수한 부탄올 생산 균주를 확보하기 위한 분자생물학ㆍ대사공학ㆍ시스템생물학 등 다양한 미생물 관련 기술과 발효 및 분리정제 공정기술 등 많은 기술을 요구하고 있기 때문이다.
GS칼텍스는 2007년 이후 현재까지 자체연구를 통해 고효율의 발효와 분리정제 공정 원천기술을 확보한데 이어 카이스트(KAIST), 광운대학교, 한국화학연구원 등과 공동으로 바이오부탄올 생산균주 개발, 목질계 바이오매스 전처리기술 개발을 추진해 핵심 기술을 확보했다. 이 과정에서 회사는 바이오부탄올 생산기술 개발과 관련해 약 40건 이상의 국내외 특허를 단독 혹은 공동으로 출원하는 성과를 기록했다.
특히 카이스트 생명화학공학과 이상엽 특훈교수팀과의 공동 연구를 통해 고효율의 바이오부탄올 생산 균주를 개발했다. 이 성과는 최근 미국 미생물학술원(AAM)이 미국 미생물학회(ASM)와 발행하는 미생물 분야의 포괄적 세계 학술지인 `엠바이오(mBio)'지 9ㆍ10월호 대표논문으로 선정돼 지난달 23일 소개되기도 했다.
GS칼텍스와 카이스트 연구진 등은 공동연구를 통해 부탄올 생산균주의 대사경로를 파악하고 시스템 대사공학 기법을 도입해 새로운 대사경로 모델을 개발했다. 이를 기반으로 기존 생산 균주 대비 부탄올의 수율을 획기적으로 향상시킨 균주를 개발했다.
균주 개발 뿐 아니라 GS칼텍스는 발효 및 분리정제 공정 개발에서도 놀라운 성과를 거두고 있다.
회사 측은"발효과정에서 생성되는 바이오부탄올을 실시간으로 회수해 미생물의 성능저해 없이 연속적으로 발효가 가능한 새로운 발효공정을 개발했다"며"개발된 발효 공정은 기존 공정에 비해 생산성을 3배 이상 향상시켰다"고 말했다.
또한 바이오부탄올 상업화의 가장 큰 걸림돌이었던 과도한 분리정제 비용도 해결했다. GS칼텍스는 최신 분리기술을 접목시켜, 기존 증류기반의 분리정제 공정 대비 에너지 사용량을 약 70%까지 획기적으로 절감했다.
현재 회사는 기존에 개발한 균주, 발효, 분리정제 등의 요소기술을 바탕으로 파일럿 규모의 공정 구축을 완료하고, 현재 상업화를 위한 엔지니어링 기술을 확보한 상태여서 그간의 결실이 곧 가시화 될 전망이다.
GS칼텍스 관계자는 "친환경적이고 식량문제를 유발하지 않는 폐목재 등의 비식용 바이오매스 자원을 활용한 바이오부탄올 생산기술 개발 역시 가속화하고 있어 이 분야에서도 조만간 큰 성과를 거둘 것으로 기대한다"고 말했다.
정유진기자 yjin@
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