바이오부탄올 생산을 위한 목질계 바이오매스 전처리/당화공정

• 영문명: Lignocelluosic Biomass Pretreatment/Saccharification Process for Biobutanol Production
• 발행기관: 한국응용과학기술학회 (구.한국유화학회)
• 저자명: 임종구(Jong koo Lim) 엄문호(Moon Ho Eom) 신용안(Yong an Shin)
• 간행물 정보: 『한국유화학회 학술대회 논문집』2017년 추계학술대회, 84~84쪽, 전체 1쪽
• 주제분류: 공학 > 화학공학
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2017.11.02

국문 초록

바이오화학 산업의 경제성 확보 및 상업적 성공은 발효에 필요한 당화액의 가격에 많은 영향을 받는다. 당화액 생산에 필요한 전처리/당화공정의 투자비 및 운전비는 전체 바이오 화학 제품 생산 비용에 큰 비율을 차지하기 때문에 적절한 전처리/당화공정을 선택하는 것은 매우 중요하다. 현재 세계적으로 많은 양이 생산되고 사용되고 있는 바이오에탄올의 경우 대부분 1세대 바이오매스인 옥수수와 사탕수수를 원료로 하고 있다. 이는 식량 자원이 부족한 지역이 존재하는 현실의 도덕적인 이슈와 함께 바이오매스 수급의 계절적 변동 및 높은 수급 가격이라는 문제점이 있다. 따라서 많은 연구단체와 회사에서는 사람이 먹을 수 없는 폐목재, 볏짚 등의 원료를 이용하여 당화액을 생산하는 2세대 바이오매스에 대한 연구를 집중하고 있다. GS칼텍스에서는 2010년부터 목질계 바이오매스를 원료로 당화액을 생산하는 강산 당화 공정을 개발하고 있으며, 일일 약 200kg(수분 10%)의 바이오매스 처리용량 규모의 연속 자동화 파일럿 플랜트를 대전 연구소에 설치하여 약 1,000시간 이상 운전시간을 달성하였다. 소나무, 아카시아나무, 참나무 등 목질계 원료와 EFB(Empty Fruit Bunch)를 이용하여 100~300시간 연속 운전을 진행하여 발효가능한 당화액을 생산하였다. 전처리/당화 공정을 통해 생산된 최종 발효 당화액은 25~30wt%의 당농도와 1% 이하의 황산을 포함하고, 저해물질로 알려진 HMF, purfural 등은 발효에 영향이 없을 정도의 미량만 검출되었다. 이런 연구 결과를 바탕으로 약 년 간 3,300톤(수분 10%)의 바이오 매스를 처리할 수 있는 실증 플랜트를 여수에 건설 중이며 2017년 말 완공 예정이다.

키워드

바이오부탄올 2세대 바이오매스 당화액 발효