메뉴 건너띄기
본문 바로가기 상단메뉴 바로가기

KIST 한국과학기술연구원 Korea Institute of Science and Technology

KIST 최신 R&D 연구소식을 소개합니다

미투데이 보내기
twitter 보내기
Facebook 보내기
목재 폐기물이 석유화학원료로 변신, 생물연료 경제성 향상시킨 지구 온난화 대응기술개발 보기
제목 목재 폐기물이 석유화학원료로 변신, 생물연료 경제성 향상시킨 지구 온난화 대응기술개발
연구팀 청정에너지연구센터 김창수 박사팀 조회수 627
파일첨부
- KIST-UBC 바이오리파이너리 현지랩 연구성과로 국제협력연구의 모델 제시

- 바이오에탄올 및 바이오디젤 부산물의 고부가가치화 기대
  

최근 전 세계적으로 지구온난화에 대응하며 동시에 석유자원을 대체할 수 있는 유일한 대안인 목재 폐기물 같은 비식용 생물연료(바이오매스, biomass)를 활용하는 분야에서 다양한 연구들이 이뤄졌으나, 비식용 생물연료에서 유래한 바이오에탄올과 바이오디젤은 경제성이 낮아 한계를 보이며 보조금 및 사회적 인식에 의존하고 있는 상황이었다. 최근 국내 연구진이 목재 폐기물을 활용해 석유화학산업의 원료 물질을 생산해 낼 수 있는 새로운 기술을 개발했다고 밝혔다.  

한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 청정에너지연구센터 김창수 박사는 캐나다 벤쿠버에 소재하는 KIST-UBC(University of British Columbia) 바이오 리파이너리*(Bio-refinery) 현지랩 프로그램을 통하여 UBC 교수진들과 공동연구를 통해 귀금속이 아닌 니켈 촉매를 사용하여 외부 수소의 공급 없이 두 개의 서로 다른 공정의 부산물인 리그닌**과 폐글리세롤 용액으로부터 석유화학산업의 원료물질을 생산해 낼 수 있는 새로운 기술의 개념을 제시했다고 밝혔다.    
*바이오 리파이너리(Bio-refinery) : 식물자원인 바이오매스를 원료로 화학제품과 바이오연료 등을 생산하는 기술
**리그닌 : 목재의 30~40%를 차지하는 고분자물질로 대부분 분해되어 폐기되거나 연료로 사용된다. 

이번에 개발한 기술은 니켈 촉매 상에서 동시반응을 통하여 항공유(Aviation Fuel) 및 나일론 생산원료 화학물질을 생산할 수 있다. 연구진은 고가의 귀금속 촉매 대신에 니켈 촉매를 사용하여 높은 경제성을 확보했다. 또한 이 기술은 고도화 과정에서 필수적으로 소요되는 외부 수소의 공급이 필요하지 않은데, 고도화 공정 중에 발생하는 높은 반응열을 글리세롤의 액상개질(수소생산) 반응에 이용하여 문제를 해결했다. 

이번 연구는 KIST 청정에너지연구센터의 바이오에탄올, 바이오디젤 연구경험을 기반으로 KIST-UBC 바이오리파이너리 현지랩에서 두 공정 부산물을 결합하여 항공유 및 석유화학물질을 생산하는 기술의 개념을 제시하고 증명한 결과이다. 

이번 연구는 서로 다른 두 개체의 조합을 통한 새로운 대안의 방향제시라는 측면에서 더 큰 의미를 갖는다. 기술적으로는 촉매 상에서 두 개의 서로 다른 부산물을 활용한 고부가가치 산물 생산이 가능해졌으며, 협력연구의 측면에서는 바이오리파이너리 현지랩을 통한 KIST와 UBC의 공동 노력의 결과물로 국제협력의 새로운 모델을 제시했다.  연구진은 이 기술의 개발을 통해 기존의 비식용 생물연료(biomass) 유래 바이오에탄올 산업과 바이오 디젤 산업의 경제성 향상에 도움이 될 것으로 전망하고 있다.  

KIST는 2013년부터 캐나다 벤쿠버 현지에 KIST-UBC 바이오리파이너리 현지랩을 설치하여 석유 대체 기술개발을 통한 기후변화 대응 및 지속가능한 성장 가능성을 제시하는 기술들을 연구해오고 있다. 

KIST-UBC 바이오리파이너리 현지랩의 김창수 박사는 “이번 연구성과를 계기로 UBC 현지랩의 연구 능력 향상과 KIST 본원에서 현재 활발히 연구 중인 리그닌 중심 바이오리파이너리 연구와도 시너지 효과를 낼 수 있을 것으로 기대한다.”고 밝혔다.

본 연구는 과학기술정보통신부(장관 유영민) 지원으로 KIST 기관고유사업으로 수행되었으며, 연구결과는 ‘Chemical Engineering Journal’(IF : 6.735, JCR 분야 상위 4.745%) 최신호에 게재되었다.

 * (논문명) In-situ glycerol aqueous phase reforming and phenol hydrogenation over Raney Ni®
     - (제1저자) UBC(University of British Columbia)  
                 Robertus Dhimas Dhewangga Putra 연구원(박사과정)
     - (교신저자) 한국과학기술연구원 김창수 책임연구원


<그림설명>
비식용 바이오매스(목질, 초본) 활용 에탄올 생산 부산물인 리그닌 유래 방향족 화합물 (페놀)과 바이오 디젤 생산 부산물인 폐글리세롤 용액의 Raney Ni® 촉매 상의 동시반응을 통해 항공유 및 나일론 원료물질 생산

(그림) 비식용 바이오매스(목질, 초본) 활용 에탄올 생산 부산물인 리그닌 유래 방향족 화합물 (페놀)과 바이오 디젤 생산 부산물인 폐글리세롤 용액의 Raney Ni® 촉매 상의 동시반응을 통해 항공유 및 나일론 원료물질 생산
목록
자료관리 담당
홍보팀 김남균
연락처
02-958-6170
e-mail
neoryan@kist.re.kr 이메일
페이지 만족도 조사

* 열람하신 정보에 대해 만족하십니까?