폐목재로 바이오부탄올 생산 세계 첫 실증사업 착수
폐목재로 바이오부탄올 생산 세계 첫 실증사업 착수
  • 인사이트코리아
  • 승인 2016.09.30 12:05
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여수공장 바이오부탄올 데모플랜트 착공

GS칼텍스(대표이사 허진수 부회장)가 폐목재나 폐농작물 등 비식용 바이오매스로부터 바이오부탄올을 생산하는 세계 첫 실증사업에 나섰다. 버려지거나 폐기된 비식용 재료를 사용하는 만큼 획기적으로 비용이 절감되고 온실가스 감축에도 크게 기여할 것으로 보인다.
GS칼텍스는 지난 9월 29일 전남 여수시 GS칼텍스 여수 제2공장에서 환경부, 전라남도, 여수시, 여수시의회, GS칼텍스 임직원 등 100여 명이 참석한 가운데, 바이오부탄올 데모플랜트 착공식을 가졌다.

2007년부터 연구개발 나서 필요기술 확보

이번 GS칼텍스 바이오부탄올 데모플랜트는 총사업비 500억 원을 투자해 1만 5,000m2 부지에 건설되며, 연간 400톤 규모의 바이오부탄올을 생산할 수 있는 시설로 2017년 하반기 완공 예정이다. 데모플랜트는 상업생산에 들어가기에 앞서 대량생산의 상업공장에서도 경제성을 확보할 수 있는지 등을 본격적으로 검증하는 시범단계 생산시설이다.
GS칼텍스는 바이오부탄올 데모플랜트가 본격적인 가동에 들어서면 국내 바이오화학 산업을 글로벌 수준으로 끌어올리는 계기가 될 수 있을 것으로 전망하고 있다.
바이오부탄올은 코팅제, 페인트, 접착제, 잉크 및 용제 등에 사용되는 기존 석유계 부탄올을 대체해 사용할 수 있다. 또한 바이오에탄올과 달리 에너지 밀도가 높아 휘발유와 혼합 사용시 연비손실이 적고 엔진 개조 없이 휘발유 차량용 연료로 사용이 가능하다. 물에 대한 용해도와 부식성도 낮아 기존 연료의 수송 및 저장 인프라 변경 없이 그대로 이용할 수 있어 차세대 바이오연료로 손색이 없다.
GS칼텍스 바이오부탄올은 폐목재와 폐농작물을 분쇄해 산(酸)과 혼합해 바이오당(Bio糖)을 만들고 자체 개발한 고성능 균주가 이를 먹고 배설하는 연속발효 및 분리정제 공정을 거쳐 생산된다. 기존 석유나 석탄 등 화석연료에 포함된 탄소가 아닌, 대기 중 이산화탄소를 폐목재나 폐농작물 등 바이오매스가 흡수해 생산하는 탄소원을 이용하므로 온실가스 감축 효과가 큰 기술로 평가 받고 있다.

전남창조경제혁신센터 연계, 바이오화학산업 핵심으로 육성

GS칼텍스는 2007년부터 연구개발에 착수, 약 10년 간의 연구 끝에 바이오부탄올 양산에 필요한 관련 기술들을 확보하고 40건 이상의 국내외 특허를 출원했다. GS칼텍스 바이오부탄올은 세계 최고 수준의 발효성능과 생산성을 통해 기존 석유계 부탄올 대비 획기적인 원가경쟁력을 확보했다.
2012년까지는 산업통상자원부 국책과제 지원을 받아 파일럿(Pilot) 단계 기술개발을 완료했으며, 2013년부터 환경부 국책과제 지원을 받아 데모플랜트 건설 및 실증사업을 추진해 왔다. 이 과정에서 ‘2014년 산업통상자원부 신기술 인증(NET)’ 획득 및 ‘2015년 대한민국 기후변화대응 10대 혁신기술’로 선정돼 그 기술력을 인정 받았고, 2016년에는 환경부로부터 녹색기술인증을 받았다.
한편, GS칼텍스는 전남창조경제혁신센터와 연계해 바이오부탄올을 전남지역 바이오화학산업의 핵심 품목으로 육성할 계획이다. GS칼텍스는 중소·벤처기업이 바이오부탄올과 연계한 다양한 응용제품을 생산하도록 지원하는 등 전남창조경제혁신센터가 계획하고 있는 전남지역 바이오화학 생태계 조성에 적극 기여할 방침이다. 또한 GS칼텍스는 이번 바이오부탄올 데모플랜트의 성공을 통해 생산기술과 플랜트 모델을 전세계로 확대시켜 국내 기술의 위상을 높여 나간다는 계획이다.
GS칼텍스 관계자는 “이번 데모플랜트 건설은 비식용 바이오매스로부터 바이오부탄올을 생산하는 세계 첫 실증사업”이라며, “독자적이고 독보적인 기술력을 바탕으로 생산 경쟁력을 확보해 국내시장과 더불어 세계시장에서 상업화 기회를 적극 확보해 나갈 것”이라고 밝혔다.
 

[용어 해설]
1. 바이오부탄올
바이오매스로부터 유래된 바이오당을 미생물을 이용해 발효산물로 만들어지는 탄소가 4개인 알코올이다. 가솔린과 연료특성이 유사해 차세대 바이오연료로 불리며, 바이오화학제품으로도 사용될 수 있다.

2. 비식용 바이오매스
옥수수, 사탕수수, 밀, 쌀, 카사바 등 식용목적으로 사용되는 자원을 식용 바이오매스라고 하는 반면, 비식용 바이오매스는 옥수수대, 사탕수수대, 밀짚, 볏짚, 팜부산물, 폐목재, 나무, 유기성 폐자원 등 식용 바이오매스를 생산하면서 부산물로 발생해 주로 버려지는 바이오매스로 사람이 먹을 수 없는 자원이다.
 
3. 바이오당
바이오당은 사탕수수와 같이 직접 추출에 의해 생산되기도 하지만 대부분의 식물성 바이오매스는 여러 종류의 당분자들이 긴사슬 형태로 연결된 상태로 존재한다. 바이오매스를 각종 전처리 기법을 통해 개별적인 당분자로 분해해 얻어지는 제품이 여러 종류의 바이오당이며 이는 이당류인 설탕과 구별된다. 바이오당은 발효과정을 거쳐 수많은 바이오화학제품으로 변환된다.

4. 바이오에탄올
에탄올은 바이오로만 생산되어 에탄올로 통칭된다. 바이오부탄올처럼 바이오당을 미생물에 의한 발효를 통해 생산되며 탄소가 2개인 알코올이다. 주정의 원료이기도 하나 가솔린에 혼합되는 대표적인 바이오연료다. 미국과 브라질에서 많이 사용되고 있으며, 전세계 40개국에서 바이오연료로 사용 중이다.   

 

   

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