▲ 친환경 공융용매를 이용한 바이오매스 처리 기술 및 바이오매스 단계별 분석기술을 접목한 바이오연료 생산 모식도.

국내 연구진이 식량이 아닌 목질계 바이오매스를 활용해 바이오연료를 생산하는 ‘2세대 바이오연료’ 상용화를 위한 생산공정을 개발했다.

한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권)은 청정에너지연구센터 김광호 박사팀이 캐나다 밴쿠버에 있는 KIST-UBC(브리티시컬럼비아대학) 현지 랩 프로그램을 통해 효율적인 바이오연료 생산 공정을 개발했다고 16일 밝혔다.

연구진은 생산 공정에 리그닌 유전자 형질 전환기술 및 순환형 친환경 용매를 활용했다. 바이오연료를 생산하기 위해서는 목질계 바이오매스의 20~30%를 구성하는 주성분인 ‘리그닌’을 분해하여 폐기하거나 제거해야 하는데 이를 효율적으로 처리하는 것이 경제성 확보 및 상용화의 중요한 열쇠다.

연구진은 리그닌을 좀 더 쉽게 제거할 수 있도록 유전자 형질 전환 기술을 이용하여 구조를 변형했다. 리그닌 구조 내에서 일부분의 길이를 짧게 변형하여 적은 양의 에너지 투입으로 리그닌을 제거할 수 있게 했다.

이후 기존에 KIST 김광호 박사가 개발한 순환형 친환경 공융용매를 활용해 리그닌을 재활용한 용매로 리그닌을 녹이는 시스템을 적용, 공정 내에서 필요물질을 수급하여 활용했다. 국제 공동연구진은 더 나아가 UBC(브리티시컬럼비아대학)의 분석기술을 활용해 최종적으로 경제성이 확보된 효율적인 바이오연료 생산 기술을 개발했다.

KIST 김광호 박사는 “바이오에너지 생산 기술 개발이라는 목표로 북미의 우수한 연구진들의 융·복합 연구를 주도하는 선도적 역할을 통해 기후변화에 대응할 수 있는 우리나라의 국가 기반 기술을 개발할 것”이라고 밝혔다.

한편 이번 연구는 과학기술정보통신부(장관 최기영)의 지원을 받아 미국 에너지부(DOE) 산하 바이오에너지 연구센터(Joint BioEnergy Institute), 캐나다 브리티시컬럼비아대 및 뉴욕주립대와의 공동연구로 진행됐으며, 연구결과는 Frontiers in Plant Science(IF: 4.106, JCR 분야 상위 8.55%) 최신호에 게재됐다.