석탄 발전 배기가스 이용 녹조류 배양시설
여름철에 악취를 풍기고 생태계를 교란시키는 녹조현상의 주범인 ''녹조류''에서 친환경 바이오연료를 추출하는 기술이 개발됐다.
대전 대덕연구개발특구 내 한국에너지기술연구원은 10일 청정연료연구단 오유관 박사 연구팀이 연구원 내 ''연소배가스 R&D 실증설비''로부터 배출되는 석탄발전 연소배가스와 저가 광생물반응기를 이용해 고지질 녹조류를 생산하고, 생산된 녹조류 바이오매스로부터 바이오디젤을 생산하는 차세대 기술을 확보했다고 밝혔다.
연구팀이 개발한 녹조류 바이오디젤 생산공정은 국내 최고 수준의 바이오디젤 생산 기술로, 그동안 단점으로 지적됐던 탈수 과정의 낮은 경제성을 극복하기 위해 저 에너지 소비 녹조류 수확기술을 개발, 연간 단위면적(㎡) 당 4L의 바이오디젤을 생산할 수 있다.
자성 금속입자를 이용해 응집시간 2분 이내 회수율을 99% 이상으로 끌어올렸고, 환경오염 방지 및 비용절감을 위해 응집제 회수공정을 개발하는 등 회수된 응집제도 99%의 녹조류 수확활성을 나타냈다.
이번에 개발된 녹조류 바이오디젤 생산공정의 에너지원인 녹조류는 햇빛, 물, 이산화탄소 등 광합성에 필요한 요소만 있다면, 황무지나 해안가, 바다 등 어디서든 배양할 수 있다.
녹조류 회수 실험
특히, 기존 식용작물과 토지나 공간 측면에서 상호 경쟁하지 않을 뿐만 아니라, 곡물가격 상승과 저소득층의 식량난 가중, 환경 파괴 및 지구온난화 현상 가중 등 1세대 바이오연료의 문제점을 해결할 수 있는 대안으로 손꼽히고 있다.
녹조류는 광합성을 통해 양질의 식물성 오일을 생체 내에 축적하고, 단위 면적당 오일 생산량이 기존 식용작물에 비해 50-100배 이상 높은 것이 특징이며, 대량으로 배양할 수 있고 식용작물과 달리 매일 수확할 수 있는 장점도 있다.
에너지연 오유관 박사는 "전 세계적으로 연구개발 중인 녹조류 바이오연료 분야는 아직 상용화 단계에 접어든 곳이 없는 것을 기회로, 국내에서 바이오 연료 분야에 R&D 인프라를 집중시킨다면 국내시장을 넘어 해외에서도 시장을 선점할 수 있을 것"이라면서 "녹조류는 여름철 수질오염(악취, 생태계 교란 등)의 주범으로 여러 가지 문제를 야기할 수도 있지만, 녹조류의 적절한 활용과 철저한 제어가 함께 수반된다면 그 활용가치가 크게 달라질 것"이라고 말했다.
한편, 에너지연은 녹조류 바이오디젤 기술 개발을 통해 2013년 녹조류 에너지화 요소기술 확보, 2014년까지 발전소나 배기가스 배출 기업과 실증연구 착수 등을 계획하고 있으며, 연구개발이 성공적으로 마무리 될 경우 바이오디젤 리터당 생산단가가 0.7달러 이하로 낮아질 것으로 기대하고 있다.