골칫덩이 '녹조'로 바이오 연료 만든다

에너지硏, 녹조류 바이오디젤 추출기술 개발… 연간 단위면적 당 4 생산가능

▲ 석탄 발전 배기가스를 이용한 녹조류 배양시설.
사진제공=한국에너지기술연구원

여름철에 악취를 풍기고 생태계를 교란시키는 녹조현상의 주범인 '녹조류'에서 친환경 바이오연료를 추출하는 기술이 개발됐다.

한국에너지기술연구원(원장 황주호)은 연구원 내 '연소배가스 R&D 실증설비'로부터 배출되는 석탄발전 연소배가스와 저가 광생물반응기를 이용해 고지질 녹조류를 생산, 생산된 녹조류 바이오매스로부터 오일 추출 및 화학적 전환을 통해 바이오디젤을 생산하는 차세대 기술을 확보했다.

오유관 박사 연구팀이 개발한 녹조류 바이오디젤 생산공정은 연간 단위 면적(㎡) 당 4ℓ의 바이오디젤을 생산할 수 있는 국내 최고 수준의 바이오디젤 생산 기술이다.

그동안 단점으로 지적됐던 탈수 과정의 낮은 경제성을 극복하기 위해 저 에너지 소비 녹조류 수확기술을 개발해 자성 금속입자를 이용, 응집시간 2분 이내 회수율을 99% 이상으로 끌어올렸다. 또 환경오염 방지 및 비용절감을 위해 응집제 회수공정을 개발하는 등 회수된 응집제도 99%의 녹조류 수확활성을 나타냈다.

이번에 개발된 녹조류 바이오디젤 생산공정의 에너지원인 녹조류는 광합성을 위해 필요한 요소(햇빛, 물, 이산화탄소)만 있다면 황무지, 해안가, 바다 등 어디서든 배양할 수 있어 기존 식용작물과 토지나 공간 측면에서 상호 경쟁하지 않을 뿐만 아니라 1세대 바이오연료에서 우려되는 문제점을 불식시킬 수 있다.

녹조류는 광합성을 통해 양질의 식물성 오일을 생체 내에 축적하며, 단위 면적당 오일 생산량이 기존 식용작물에 비해 50~100배 이상 높아 대량으로 배양할 수 있고 식용작물과 달리 매일 수확할 수 있는 장점이 있다.

연구책임자인 한국에너지기술연구원 청정연료연구단 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”으로 전망하고, “녹조류는 여름철 수질오염(악취, 생태계 교란 등)의 주범으로 여러 가지 문제를 야기시킬 수도 있으나, 녹조류의 적절한 활용과 철저한 제어가 함께 수반된다면 그 활용가치가 크게 달라질 것으로 보인다”고 밝혔다.

한편, 한국에너지기술연구원은 2013년에는 녹조류 에너지화 요소기술을 확보하고 2014년까지 발전소나 배기가스 배출 기업과 실증연구에 착수할 계획이며, 연구개발이 성공적으로 마무리될 경우 바이오디젤 당 생산단가가 0.7달러 이하로 낮아질 것으로 보고 있다.

권은남 기자 silver@