폐목재에서 항공유 뽑는다.. 온실가스 감축 기대

신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 직격탄을 맞은 항공업계에서 감원 칼바람이 불고 있는 18일 인천국제공항 전망대를 찾은 시민들이 공항에 멈춰 선 항공기들을 바라보고 있다. /문호남 기자 munonam@

[아시아경제 황준호 기자] 국내 연구진이 폐목재를 활용해 바이오 항공유를 대량 생산하는 기술을 개발했다. 석유 계통의 항공유를 대체하게 된다면 온실가수 배출량을 크게 줄이는데 기여할 수 있을 것으로 예상된다. 하정명 한국과학기술연구원 청정에너지연구센터 박사의 연구팀은 이같은 내용의 연구 결과가 최근 에너지 분야 국제 학술지인 '애너지 컨버전 앤드 매니지먼트'에 실렸다고 22일 밝혔다.

폐목재에서 항공유 뽑는다

연구팀이 개발한 기술은 펄프를 생산하고 남은 폐목재의 성분인 리그닌을 항공유로 가공하는 기술이다.

리그닌은 목재나 풀 등 식물체의 20~40%를 차지하는 구성 물질이다. 이 물질을 열분해 하면 오일이 생산된다. 하지만 끈적한 점성으로 인해 산업적으로 활용하는 것은 어려운 상황이다. 이에 따라 제지공장에서는 리그닌 오일을 보일러 연료 등 낮은 품질의 연료로 사용하고 있다.

연구팀은 리그닌 오일의 점도를 낮추기 위해 수첨 분해를 진행했다. 고온·고압에서 특정 촉매에 수소를 첨가해 큰 분자를 작은 분자로 분해하는 수첨 분해를 통해 가공한 뒤, 기존의 끈적한 리그닌 오일과 7대 3의 비율로 혼합했다. 이에 따라 혼합된 리그닌 오일의 점도는 기존 750cp에서 110cp(7분의1 수준)로 현저히 개선됐다.

연구팀은 혼합한 리그닌 오일을 수첨 분해에 다시 활용해 연속 공정에 의한 석유 대체 연료 대량 생산이 가능하다고 밝혔다. 최종 생산된 연료는 휘발유나 경유에 비해 어는 점이 낮고 에너지 밀도가 높아, 항공유로 활용하기 적합하다고 분석했다.

온실가스 배출량 감소에 기여

하정명 박사는 "기존의 화학 반응 방법으로는 제지 공장에서 대량 발생하는 리그닌 폐기물을 고부가가치 연료로 활용하기 어려웠는데, 이번 성과로 인해 폐기물로 취급되는 리그닌으로부터 항공유를 대량 생산할 수 있게 됐다"라고 밝혔다.

이어 "이 기술을 활용하면 화석연료를 항공유로 활용하지 않아 온실가스를 줄일 수 있으며, 리그닌 오일 자체적으로도 배출가스가 발생하지 않아, 2027년부터 엄격히 시행될 항공유 온실가스 감축 규제에 적극 대응할 수 있게 될 것"이라고 강조했다.

한편 국제연합(UN) 산하기관인 국제항공기구(ICAO)는 항공 산업에서 발생하는 온실 가스(전세계 총배출량의 약 2%)를 감축하기 위해 2050년까지 2020년 수준으로 온실 가스 배출량을 조정하는 규제를 제안하고 2027년부터 실제 규제에 들어갈 예정이다.

황준호 기자 rephwang@asiae.co.kr