차세대바이오매스연구단
[ 박병종 기자 ]
차세대바이오매스연구단은 대기 중 이산화탄소로 에너지원을 만드는 기술을 연구하고 있다. 식물처럼 광합성을 하는 미세 조류(藻類)를 이용해 태양광 에너지를 바이오 연료로 변환하는 방식이다.
연료 연소 과정에서 나오는 이산화탄소를 바이오 연료로 바꾸는 것으로, 공기 중 이산화탄소 농도가 높아지는 것을 막는 효과도 기대된다. 태양 에너지를 통해 탄소 순환을 이루는 지속 가능한 에너지원이라는 평가다. 올해 1510억달러 정도인 세계 바이오연료시장은 2020년 2466억달러 규모로 성장할 전망이다.
미래창조과학부는 2010년 차세대바이오매스연구단을 ‘글로벌 프런티어사업단’으로 선정해 매년 100억원을 지원했다. 지난 5년간 적지 않은 성과를 거뒀다는 평가다.
물속에 사는 미세 조류는 이산화탄소와 햇빛을 이용해 광합성을 한다. 녹조나 적조가 대표적이다. 이들은 광합성으로 체내에 기름 성분을 축적하는데 이를 짜 모으면 바이오 연료가 된다.
연구단은 미세조류에서 짜낸 기름을 이용해 바이오디젤과 항공유를 생산하는 공정을 개발하고 있다. 이렇게 생산한 바이오 항공유로 기존 항공유를 일부 대체해 한국형 경전투기(TA-50)를 띄우는 게 장기적인 목표다. 연구단장을 맡은 장용근 KAIST 생명화학공학과 교수는 “오는 8월 말까지 공군에 바이오 연료를 제공해 엔진 테스트를 할 예정”이라고 말했다.
바이오 연료의 단점은 아직까지는 화석연료보다 경제성이 떨어진다는 것이다. 연구단은 이를 극복하기 위해 바이오 연료 추출과정에서 나오는 부산물인 글리세롤과 균체 찌꺼기를 활용하기로 했다. 글리세롤과 균체 찌꺼기는 화학처리하면 합성수지 원료가 된다. 부산물을 수익화하는 방식으로 바이오 연료의 경제성을 보완할 계획이다.
연구단의 성과는 이뿐만이 아니다. 이상엽 KAIST 생명화학공학과 교수 연구팀은 대장균을 이용해 휘발유를 만드는 실험에 성공했다. 박테리아의 유전자를 조작하는 대사공학 기술을 활용, 포도당을 먹고 휘발유를 생산하는 대장균을 개발했다. 원유를 시추하고 정제하는 방식이 아니라 대장균에 포도당을 먹이로 주는 것만으로 휘발유를 생산할 수 있게 된 것이다.
장 단장은 “한국의 바이오 연료 생산기술이 선진국 수준에 근접했다”며 “2019년까지는 바이오 연료의 생산성 및 생산단가를 미국 수준으로 끌어올릴 것”이라고 말했다.
박병종 기자 ddak@hankyung.com
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