[더리포트] 산림청 국립산림과학원(원장 전범권)이 친환경 바이오에탄올 제조 공정에서 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 발효당 정제 기술을 개발했다.

이 발효당 정제 기술이 수(水)처리 분야에서 널리 쓰이는 전기화학적 처리법을 도입해 저전압으로 발효당을 손실 없이 정제하는 방법이다.

‘친환경 바이오에탄올 제조 기술’은 초임계수(374℃ 이상의 고온과 대기압의 220배 이상의 압력에서 존재하는 물)를 활용한다. 그런데 초임계수에 의해 목재가 분해될 때 발효저해물질이 함께 생성된다.

이어 당화액에서 이를 제거하기 위해 활용되는 활성탄은 발효저해물질을 제거하는 동시에 바이오에탄올의 원료인 포도당까지 흡착하는 특성이 있어 바이오에탄올의 생산성을 떨어뜨리는 문제가 있다.

즉, 활성탄을 활용한 정제 공정에서 발효저해물질인 퓨란계‧페놀성 화합물 대부분이 제거되는 동시에 발효당도 20∼30% 손실됐다.

하지만 이번에 새롭게 도입한 전기화학적 정제 공정에서는 발효당의 감소 없이 3시간 이내에 발효저해물질의 80%∼95% 이상 제거되는 결과를 보였다.

보통 전기화학적 처리법은 다양한 산업·생활 폐수 내 오염물질을 효과적으로 저감시키는 것은 물론, 화학약품이나 미생물을 사용한 처리법에 비해 제어가 쉽고 대규모의 시설에서도 경제적이라는 장점이 있다.

국립산림과학원 목재화학연구과 이수민 연구관는 “발효당의 효율적인 생산에 걸림돌이 되던 활성탄 흡착 공정을 전기화학적 공정으로 바꾸게 된다면 바이오에탄올 생산 수율과 경제성이 크게 개선될 것으로 기대 된다”며 “앞으로도 전기화학적 정제를 통해 당화액 내 물질이 선택적으로 분해되는 메커니즘에 대한 연구를 지속적으로 수행할 계획”이라고 밝혔다.

국립산림과학원에서는 이 기술을 바탕으로 전기화학적 정제 공정에 대한 국내 특허를 출원했다.