고부가가치소재 생산, 원천기술 확보
저탄소 녹색수산산업 창출 가시화
해조류 바이오매스로부터 청정연료와 고부가가치소재를 동시에 생산하는 원천기술이 개발됐다. 농림수산식품부는 ‘해조류 바이오매스의 그린에너지화 및 통합적 활용’ 기반구축연구 1차년도(‘09.6~’10.4/ 4.85억원) 최종 결과를 이같이 발표했다.
지난해 2월에 발표한 로드맵에서 해조류 대량생산, 원료의 통합적 활용을 위한 데이터베이스 구축과 핵심기반기술 도출, 타당성 평가 등을 제시한 바 있으며 이에 대한 기반구축 연구를 수행한 결과가 가시적으로 나타났다.
용역사업으로 진행된 기술개발사업 과정에서 ‘해조류 바이오매스 연구그룹’(책임자: 부경대 우희철 교수)은 10개월만의 짧은 연구기간에도 불구하고 특허 5건을 출원했으며 국제전문학술지를 포함한 논문 8건을 발표했다.
이 기술에 의하면 건조 다시마 1톤(기준)을 용매추출해 부가가치가 높은 유용성분인 후코잔틴과 폴리페놀 추출물 5kg을 회수했다. 또한 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 처리에 의해 전환돼 자동차의 청정연료로 사용될 수 있다. 또 혼합유기산을 얻은 후 남은 슬러지 230kg을 급속열분해시켜 바이오오일 81kg을 얻었다.
해조류에서 얻어진 바이오오일은 목질계에서 얻어지는 오일보다 가솔린과 디젤과 유사한 구조의 탄화수소로 구성돼 있어 화학적처리 공정을 거쳐 석유대체 연료로 사용될 수 있다.
또한 이 과정에서 부가적으로 에너지원 또는 화학원료로 사용 가능한 탄소분말 83kg과 바이오가스 60kg를 얻었다.
이와 함께 산업용 희귀금속도 회수 가능한 것으로 나타났다. 최종적으로 남은 물질을 성분 분석한 결과 희귀금속 리튬(3g)과 우라늄(0.4g) 등이 농축 함유되어 있음을 확인했다.
이는 앞으로 이 연구 프로그램속의 대량생산과 연계시킴으로써 희귀금속 자원의존국에서 자원자립국으로 도약하는데 일조할 것으로 기대된다.
농림수산식품부는 해조류 구성 당류 데이터베이스 구축에도 상당한 성과를 거두고 있다고 밝혔다. 해조류의 통합적 활용을 위한 데이터베이스 구축을 진행해 국내 거대해조류 10여종에 대한 구성성분 및 조성을 조사 파악했으며 앞으로는 해외종에 대해서도 데이터베이스화함으로써 국가 해조류 바이오매스 자원 확보와 활용에 이용될 예정이다.
이러한 가시적 결과를 바탕으로 기존에 발표된 해조류 바이오에탄올 생산 결과와는 크게 다른 해조류 바이오매스 통합적 활용공정을 구축했으며 육상 목질계에 비해 충분히 경제성을 갖추는데 성공했다.
농림수산식품부는 향후 해조류의 대량생산 기술개발과 더불어 통합활용기술의 상용화 목표를 앞당기기 위해 전폭적인 지원에 나서기로 했다.
액체 청정연료 수율을 높이고 해조류로부터 고부가 기능성 물질을 추출해 식품, 의약품, 화장품, 세안제, 세제 등의 기초생활제품을 개발하기로 했다. 아울러 자동차와 건축소재에 사용가능한 친환경 경량 바이오복합소재 개발에도 박차를 가할 예정이다.
