저품질 보일러유로 쓰이던 리그닌 오일을 고품질 바이오항공유로 전환 성공

국내 연구진이 쓸모 없이 버려지는 폐목재로 친환경 비행기 연료 대량생산 기술을 개발해 비행기에서 나오는 온실가스를 줄일 수 있게 됐다.

한국과학기술연구원(KIST) 청정에너지연구센터 연구팀은 폐목재에서 비행기 연료로 사용할 수 있는 수준의 대체 청정연료를 생산할 수 있는 기술을 개발했다고 23일 밝혔다. 이번 연구결과는 에너지 분야 국제학술지 ‘에너지 컨버전스 앤드 매니지먼트’에 실렸다.

목재나 풀 같은 식물에는 20~40% 차지하는 리그닌이라는 성분이 있다. 펄프를 생산하는 제지 공정에서 폐기물로 대량 배출되는 경우가 많다. 과학자들이 이 리그닌으로 친환경 연료를 만들기 위해 다양한 노력을 기울이고 있다.

문제는 리그닌에 고열을 가해 분해시키면 기름이 나오는데 점성이 높아 끈적거리고 불안정한 특성을 갖고 있기 때문에 장기간 보존이 어렵고 쉽게 변질되거나 굳어버리기 쉬워 산업적으로 활용하기가 쉽지 않다는 것이다. 실제로 리그닌 폐기물을 열처리해 만든 오일은 화학제품 원료나 고품질 연료로 사용하기보다는 보일러 연료 등으로 사용될 뿐이다.연구팀은 리그닌 오일의 점도를 낮추기 위해 석유화학산업에서 저품질의 중질유를 분해할 때 사용하는 ‘수첨분해’ 기술을 활용했다. 연구팀은 수첨분해 리그닌 오일을 만든 다음 기존 끈적한 리그닌 오일과 7대 3의 비율로 혼합하면 점도를 7분의 1 수준으로 낮출 수 있다는 것을 확인했다.

연구팀은 혼합 리그닌 오일을 연속 수첨분해 공정을 통해 석유를 대체할 수 있는 연료나 산업용으로 사용할 수 있게 했다. 실제로 이렇게 만들어진 리그닌 오일은 휘발유나 경유보다 어는 점이 낮고 에너지 밀도가 높아 바이오 항공유로 활용할 수 있는 수준이라는 평가를 받았다.하정명 KIST 박사는 “이번 연구는 제지공장 등에서 대량 발생하는 리그닌 폐기물을 고부가가치 연료인 항공유로 대량 생산할 수 있게 해주고 있다”라며 “2027년부터 시행될 항공유 온실가스 감축 규제에 대응할 수 있을 뿐만 아니라 국내 정유산업의 지속적 발전에도 기여할 수 있을 것”이라고 말했다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr