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국내 연구진이 미세조류를 배양하고 있다.[제공=한국에너지기술연구원]
바이오디젤은 화학연료를 대체할 수 있는 친환경 연료 중 하나입니다.
신재생에너지처럼 막대한 인프라 투자 없이 기존 인프라를 그대로 활용할 수 있다는 것이 가장 큰 메리트입니다.
바이오디젤을 차량 연료로 사용하면 경유에 비해 미세먼지 등 오염물질이 획기적으로 저감돼 탁월한 대기환경개선 효과를 발휘하는 것으로 알려져 있습니다. 유엔 기후변화협약에서도 경유 대비 1㎘당 2.6CO2톤의 이산화탄소 저감효과를 공식 인정하고 있을 정도입니다.
또한 에너지원 다변화에 따른 화석연료 의존도 감소와 에너지 자립도 제고의 이점도 누릴 수 있습니다.
하지만 콩, 옥수수, 사탕수수 등 주로 식용작물을 원료로 하는 탓에 인류의 식량난을 가중시킨다는 점이 한계로 지적됩니다.
이에 국내 연구진은 이같은 한계를 극복할 수 있는 기술개발에 나서고 있습니다. 일부 전문가들은 또 이들 작물을 키우기 위해 산림을 개간하게 되는 것도 문제가 된다고 지적합니다. 이것이 사막화를 가속화시켜 지구온난화를 부추기는 아이러니한 상황이 연출될 개연성이 높다는 것입니다.
이에 과학자들은 이같은 1세대 초본계 원료에 이어 옥수수대, 왕겨, 폐목재와 같은 2세대 목질계 원료로 눈을 돌리고 있지만 목질계는 리그닌이라는 성분의 분해를 위해 추가공정이 요구된다는 단점을 지니고 있습니다.
국내 연구진은 이 같은 바이오연료의 한계를 극복할 수 있는 차세대 바이오디젤 기술 개발에 적극 나서고 있습니다. 이들이 식용작물 대신 집어든 무기는 바로 미세조류입니다.
담수와 해수에 고루 분포하고 있는 미세조류는 햇빛과 이산화탄소를 활용한 광합성 과정에서 양질의 식물성 오일을 생산하는데, 화학공정을 거쳐 이를 분리 정제하면 초본계 바이오디젤에 버금가는 고품질의 바이오디젤과 항공유를 얻을 수 있기 때문입니다.
특히 미세조류는 작물에 비해 번식력이 뛰어나고 작은 공간에서 대량 배양이 가능한데다 생장조건도 전혀 까다롭지 않습니다. 성장에 필요한 것은 오직 광합성을 위한 햇빛과 물, 그리고 이산화탄소 뿐입니다. 이 3가지 요소만 제공되면 그곳이 설령 사막일지라도 성장에 아무런 문제가 없다고 합니다.
이 뿐만 아니라 미세조류는 광합성을 통해 이산화탄소를 흡수, 온실가스 저감 효과도 큽니다. 100톤의 미세조류 생산시 약 180톤의 이산화탄소 저감효과가 나타나며 생산효율도 뛰어나 기름 함량 30%의 미세조류에서 1ha당 무려 5만ℓ의 바이오디젤이 생산됩니다.
단지 미세조류 바이오디젤은 아직까지 생산단가가 높아 가격경쟁력이 떨어진다는 것이 상용화의 걸림돌로 지적됩니다. 이에 과학자들은 생산단가의 절감을 위해 효율적인 정유 기술 개발에도 초점을 맞추고 있습니다.