부산대·KIST 연구팀 "바이오 연료 찌꺼기서 감마발레로락톤 제조"

연구팀이 개발한 복합 촉매를 통해 GVL로 전환하는 경로와 이를 분석한 사진 [한국연구재단 제공=연합뉴스]

(대전=연합뉴스) 이재림 기자 = 한국연구재단은 부산대 제정호 교수·한국과학기술연구원(KIST) 하정명 박사 연구팀이 목재 바이오 연료 폐기물에서 고부가가치 물질을 만드는 촉매를 개발했다고 22일 밝혔다.

목재에서 바이오에탄올 같은 연료를 생산해 석유를 대체할 에너지원으로 활용하려는 연구는 전 세계적으로 활발하다.

그러나 목재에서 연료로 전환할 수 있는 성분은 50％ 안팎에 그친다.

나머지는 대부분 폐기물로 버려져, 생산 효율이 낮다는 한계가 있다.

공동 연구팀은 목재에서 바이오 연료를 생산할 때 발생하는 폐기물을 유용하게 쓸 수 있는 촉매를 고안했다.

버려지는 성분 중 하나인 헤미셀룰로스를 감마발레로락톤(GVL)으로 전환한 게 그 핵심 성과다.

GVL은 친환경 용매, 연료 첨가제, 바이오 플라스틱 구성 물질 등으로 다양하게 쓸 수 있다.

그 자체로도 연료 물질로서 잠재력 있는 고부가가치 화합물질이다.

부산대 화공생명공학부 제정호 교수(왼쪽)와 한국과학기술연구원 청정에너지연구센터 하정명 박사 [한국연구재단 제공=연합뉴스]

연구팀이 개발한 촉매는 비교적 저렴한 금속산화물(인텅스텐화합물이 고정된 지르코늄 치환 제올라이트 촉매)을 도입해 만들었다.

이를 활용하면 헤미셀룰로스를 GVL로 전환할 때 필요했던 여러 단계의 화학반응을 한 단계로 해결할 수 있다.

전체 공정 효율은 70％까지 끌어올렸다고 연구팀은 덧붙였다.

제정호 교수는 "폐 바이오매스 성분을 효율적으로 고부가가치 화학물질로 전환할 수 있다는 사실을 보여준 것"이라며 "목재를 기반으로 하는 연료·에너지 생산 공정 경제성을 높이는 데 도움을 줄 것"이라고 말했다.

연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기후변화대응기술개발사업과 KIST 기관 고유사업 지원으로 수행했다.

성과를 담은 논문은 지난달 국제학술지 '어플라이드 카탈리시스 B: 인바이러멘탈'(Applied Catalysis B: Environmental)에 실렸다.

walden@yna.co.kr

[경제] 목재 폐기물서 고부가가치 물질 '쏙'…새 촉매 개발