재생 원재료에서 얻는 화학물질 :: 산업뉴스

오일과 재생 원재료는 더 이상 미래에 대한 내용이 아니다. 이 모토는 바이오디젤뿐만 아니라 화학 산업에 사용되는 기본제품인 이소부텐(isobutene)에도 적용된다. 현재 프라운호퍼 실험실의 연구원들은 파일럿 공장에서 처음으로 이러한 물질을 오일 대신 당에서 얻기를 희망하고 있다. 당은 장기적으로 사탕수수가 아닌 나무 혹은 짚에서 얻을 수 있는 것인데, 이는 식량 공급부족에 대한 우려를 없애준다. 프라운호퍼 실험실의 연구원들은 연구결과를 하노버에서 개최되는 the Hannover Trade Fair / Industrial GreenTec에서 4월 7일~11일에 선보일 예정이다.
플라스틱, 가솔린, 고무 등 우리가 매일 사용하고 있는 매우 많은 물건들이 오일을 기반으로 만들어진다. 그러나 오일과 같은 원물질은 점점 줄어들고 있다. 따라서 연구원들은 단계적으로 재생자원으로 오일을 대체할 수 있는지를 연구하고 있다. 이와 연관된 하나의 잘 알려진 예는 바이오디젤로서 오일에서 얻어지는 것이 아니라 유채꽃에서 얻는 것이다. 앞으로 식물로부터 이소부텐도 생산할 계획을 가지고 있다. 이소부텐은 연료, 용매, 탄성체 혹은 연료의 폭연 방지제(antiknock agents)를 생산하기 위해서 화학 산업에서 사용되는 기본 화학물질이다. 오일이 아닌 당은 이러한 이소프렌을 생산하는데 사용될 것이다. Leuna에 있는 프라운호퍼 화학 바이오기술 공정 CBP의 연구원들은 파일럿 플랜트를 세울 계획을 하고 있다.

이 연구의 기본은 글로벌 바이오에너지 회사에서 제공되었다. 이 회사는 미생물 내에서 당을 이소부텐으로 전환하는 독특한 전환법을 소개하였다. 만약 당이 미생물에 주입되면 미생물은 당을 소화하여 가스 상의 이소부텐을 만들게 된다. 이를 파일럿 플랜트로 개발하고 건설하기 위해서 글로벌 에너지는 독일 연방 교육 및 연구부서 BMBF로부터 570만 유로를 받았다. 회사는 파트너로서 CBP를 함께 선정하였다. “우리는 바이오 기술과 화학공정 분야 모두에서 전문가를 가지고 있으며 이 프로젝트를 성공적으로 수행하는데 필요한 모든 필요조건들에 대처할 수 있다. 예를 들어, 우리는 이소부텐을 다룰 수 있다. 공기와 혼합되면 폭발 물질이 만들어진다”고 CBP의 책임자인 Gerd Unkelbach는 말한다.

2014년 가을에 CBP 기술센터에서 600제곱미터의 공장 건축이 시작될 것이며 1년 후에 가동이 시작될 것이다. 대형공정은 실험실에서와 같이 진행될 것이다. 당과 미생물이 발효기에 섞여 들어가고 당은 이소부텐 가스로 전환된다. 일단 이 공정이 실험실에서 파일럿 규모로 이전되면 공장은 연간 이소부텐을 100톤 이상 생산할 것이다.
원재료로서 당은 오일보다 큰 장점을 가지고 있다. 당은 계속적으로 재생자료로부터 얻을 수 있지만 이소부텐 생산은 음식산업과 경쟁적이 된다. 이는 당이 식량으로 사용되기 때문에 당으로부터 이소부텐을 얻으면 식량 수급에 영향을 주기 때문에 연구원들은 앞으로 방침을 바꾸기를 원한다. 즉, 식량이 되는 재생자원으로부터 당을 얻지 않고 비식량 자원, 즉 나무와 같은 재생자원으로부터 이소부텐을 얻는 것이다. “우리가 사용하는 당은 전혀 식량 원재료에 영향을 주지 않는다”고 Unkelbach는 설명한다. 이 기술에 기반을 둔 기술적인 내용은 리그노세룰로오스 바이오리파이너리에서 CPB에서 얻을 수 있다. 연구원들은 나무를 개개 구성물질인 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스 및 리그닌으로 분해한다.

* 자료 - KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』