GS칼텍스 기술연구소와 KAIST 이상엽 특훈교수팀이 공동으로 개발한 새로운 기술은 부탄올 발효 과정에 사용하는 균주를 개량해 부탄올과 에탄올의 생산량을 증가시키고, 부산물로 생산되던 아세톤을 이소프로판올로 전량 전환시켜 바이오혼합알코올의 생산량을 획기적으로 증가시킨 것이다.

 

바이오혼합알코올은 이소프로판올, 부탄올, 에탄올 등 알코올 성분이 혼합된 바이오연료로서 부탄올에 비해 옥탄가(휘발유의 순도를 나타내는 값, 100에 가까울수록 순도가 높다)가 높고, 에탄올에 비해서는 에너지 밀도가 높은 장점을 가지고 있다.

 

클로스트리듐균을 이용한 기존의 발효 생산방식에서는 부탄올과 에탄올로 구성된 바이오혼합알코올의 비율이 약 70% 수준에 불과하고, 그 농도도 낮은 단점이 있었다.

 

그러나 이번에 개발한 균주와 공정을 통해 고농도의 100% 바이오혼합알코올을 생산할 수 있을 뿐만 아니라 아세톤 등 연료로 사용이 불가능한 부산물을 따로 분리할 필요가 없어 전체 공정비용을 절감할 수 있다는 것이 GS칼텍스측의 설명이다.

 

GS칼텍스는 최근 개발한 균주를 이용한 파일럿 규모(시험설비)의 실험에서 바이오혼합알코올 생산이 효율적으로 이루어짐을 확인했다고 밝혔다.

 

GS칼텍스측은 특히 바이오혼합알코올이 석유 대체 연료로 부상하고 있다는 점에서 이번 연구개발 성과의 의미가 크다고 보고 있다.

 

승도영 GS칼텍스 기술연구소장은 "GS칼텍스는 고생산성 발효 공정, 에너지저감형 분리 정제 공정을 개발하고 있다”며 “이상엽 KAIST 특훈교수팀의 고효율·내성 향상 균주와 연계해 2014년 예상되는 상업화를 더욱 앞당길 수 있도록 노력할 것”이라고 말했다.

 

 

▶바이오혼합알코올=현재까지 연료로 사용 가능한 알코올에는 탄소수가 2개인 에탄올, 3개인 프로판올, 4개인 부탄올이 있다. 이러한 알코올들은 연료로서 각각의 장단점을 가지고 있어 이를 보완하기 위해 대개 상기의 알코올을 혼합해 사용하고 있는데 이를 바이오 혼합알코올이라 한다.

 

▶바이오매스(Biomass)=바이오매스는 에너지 전용의 작물과 나무, 농산품과 사료작물, 농작 폐기물과 찌꺼기, 임산 폐기물과 부스러기, 수초, 동물의 배설물, 도시 쓰레기, 그리고 여타의 폐기물에서 추출된 재생 가능한 유기 물질로 현재 에너지원으로 쓰이고 있는 목재, 식물, 농·임산 부산물, 도시 쓰레기와 산업 폐기물 내의 유기 성분 등을 일컫는다.

 

▶클로스트리듐균(Clostridium)=클로스트리듐균은 공기가 없는 조건에서 다양한 바이오매스를 이용해 바이오연료로 사용 가능한 에탄올과 부탄올을 생산하는 박테리아. 에탄올과 부탄올을 생산하면서 바이오연료로 사용할 수 없는 아세톤을 부산물로 생산하는 단점이 있다.

 

▶아세톤(Acetone)=아세톤은 클로스트리듐균이 바이오매스로부터 부탄올과 에탄올을 생산 과정에서 부산물로 생산하는 유기용매다. 아세톤은 폭발의 위험이 높아 연료로 사용할 수 없다.

 

▶부탄올(Butanol)=부탄올은 탄소가 4개로 구성된 알코올로 1리터당 에너지량이 7323kcal에 달해 현재 널리 사용되고 있는 에탄올의 5592kcal보다 에너지량이 높다. 기존의 석유화학 인프라를 통해서 직접 수송할 수 있으며, 어떠한 혼합 비율에서도 휘발유와 잘 혼합될 수 있는 우수한 차세대 바이오연료다.

 

▶이소프로판올(Isopropanol)=이소프로판올은 탄소가 3개로 구성된 알코올로 연료로 사용 가능한 물질이다. 특히 에탄올과 물에 매우 잘 녹을 뿐만 아니라 옥탄가가 높아 차세대 바이오연료로 중요시되고 있다.

 

▶균주=우리가 원하는 물질을 생산해 내는 미생물을 포괄적으로 뜻한다.

 

▶파일럿(Pilot) 규모=새로운 제품이나 신제품을 도입할 때 실제 상업 공장을 건설하기 위한 준비단계로 건설되는 시험적인 설비. 파일럿 규모 건설의 목적은 연구실 규모에서 개발한 내용을 실제 증명하고 본격적인 공장 규모의 설비 건설에 필요한 자료를 확보하는 것이다.