해조류 바이오매스를 원료로 청정 바이오연료와 고부가가치 소재를 동시에 생산할 수 있는 통합공정 원천기술이 국내에서는 처음 개발됐다.

농립수산식품부는 오는 10일 이같은 내용을 핵심으로 하는 ‘해조류 바이오매스의 그린에너지화 및 통합적 활용’ 기반구축연구 1차년도 최종결과를 발표한다. 지난해 2월 농림부는 로드맵을 통해 해조류 대량생산, 원료의 통합적 활용을 위한 데이터베이스 구축 및 핵심기반기술 도출, 타당성 평가 등을 제시한 바 있다. 부경대학교 우희철 교수팀은 지난 10개월 동안 특허 5건을 출원했으며, 국제전문학술지를 포함한 논문 8건을 발표했다.

이번에 개발된 기술을 적용한 결과 건조 다시마 1톤(기준)을 용매 추출해 부가가치가 높은 유용성분인 후코잔틴 및 폴리페놀 추출물 5kg을 회수하는데 성공했으며, 남은 고형물 975kg을 미생물로 무산소 발효시켜 혼합유기산 233kg(혼합알코올 전환시 143kg)을 생산했다.

유기산은 분리정제해서 화학원료로도 사용할 수 있고, 혼합알코올(에탄올, 프로판올, 부탄올 등이 주된 성분임)로 간단한 화학적 처리를 통해 자동차 청정연료로 사용할 수 있다. 특히 혼합유기산을 얻은 후 남은 슬러지 230kg을 급속 열분해시켜 바이오오일 81kg을 얻었다. 해조류 유래 바이오오일은 목질계 원료 오일보다 가솔린, 디젤과 유사한 구조의 탄화수소로 구성되어 있어 화학적처리 공정을 거쳐 석유대체 연료로 사용이 가능하다. 또한 이 과정에서 부가적으로 에너지원이나 화학원료로 사용 가능한 탄소분말 83kg과 바이오가스 60kg도 얻었다.

최종적으로 남은 물질을 성분 분석한 결과 희귀금속 리튬(3g)과 우라늄(0.4g) 등이 농축 함유되어 있음이 확인됐다. 이에 따라 이번 연구 프로그램을 대량생산과 연계시킴으로써 희귀금속 개발도 가능할 것으로 기대되고 있다.

아울러 이번 연구에서는 해조류의 통합적 활용을 위한 데이터베이스 구축이 진행돼 국내 거대 해조류 10여 종에 대한 구성성분 및 조성을 조사했다. 앞으로는 해외종에 대한 데이터베이스도 구축해 국가 해조류 바이오매스 자원을 확보한다는 계획이다.

우희철 교수는 “이같은 가시적인 결과를 바탕으로 기존에 발표된 해조류 바이오에탄올 생산 결과와는 크게 다른 해조류 바이오매스 통합적 활용공정을 구축하는데 성공했다”면서 “육상 목질계에 비해 충분히 경제성을 갖고 있다”고 설명했다.

한편, 농림수산식품부는 해조류의 대량생산 기술개발과 더불어 통합 활용기술의 상용화를 앞당기기 위해 전폭적인 지원을 아끼지 않을 방침이다.

남수정 기자 다른기사 보기