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KIST 과학기술연구원

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제목 신규 균주로 가솔린 대체용 친환경 바이오연료 생산효율 높인다
연구팀 청청에너지연구센터 엄영순, 이선미 박사 연구팀 조회수 4250
파일첨부 20161103 [KIST 보도자료] 신규 균주로 가솔린대체용 청정바이오연료 생산효율 높인다_청정+엄영순 박사님+수정.hwp  
신규 균주로  가솔린 대체용 친환경

바이오연료 생산효율 높인다


- 당과 바이오디젤 부산물에 신규 야생균주를 이용하여 청정바이오연료 생산 

- 개발된 바이오연료를 사용하여 신재생연료 혼합의무화 정책에 기여 


파리 기후협정이 11월 4일 발효될 것으로 예상됨에 따라 국제사회에서 기후변화 대응기술이 화두로 떠오르고 있다. 우리나라도 효과적인 대응을 위해 미래창조과학부(장관 최양희)에서 ‘기후변화 대응기술 확보 로드맵’을 완성, 10대 핵심기술을 선정하여 기후변화에 선제대응을 준비하고 있다. 최근, 핵심기술 중 하나인 바이오연료로 사용가능한 혼합 알코올을 선택적, 효율적으로 생산하는 기술이 국내 연구진에 의해 개발되었다. 

한국과학기술연구원(KIST, 원장 이병권) 청청에너지연구센터 엄영순, 이선미 박사 연구팀은 나무(바이오매스)에서 추출한 당(Sugar)과 해바라기, 땅콩, 유채 같은 유지작물로부터 추출한 바이오디젤의 부산물(글리세롤)에 새로운 야생균주를 이용하여, 바이오연료로 사용이 가능한 이소프로판올(C3 알코올)과 부탄올(C4 알코올)을 선택적, 효율적으로 생산하는 기술을 개발했다고 밝혔다. 

기존에는 다양한 유전자 조작 혹은 균주를 통해 바이오연료를 생산하는 기술이 발표된바 있으나, 부탄올 생산률이 낮고, 아세톤과 같이 연료에 적합하지 않은 성분이 잔존하는 한계가 있었다.   

엄영순 박사팀은 바이오연료인 부탄올과 이소프로판올을 선택적으로 생산하는 신규 야생균주를 성공적으로 발굴하고, 당과 함께 바이오디젤 부산물을 포함한 탄소자원을 이용하여 바이오연료인 부탄올(C4 알코올)과 이소프로판올(C3 알코올) 생산을 효과적으로 증가시키는 방법을 제시했다는 점에서 의의가 있다. 이 바이오연료는 친환경 청정바이오연료이며, 코팅제, 페인트, 접착제 등 용제에 사용되는 기존 석유계 부탄올을 대체해 사용할 수 있다. 

바이오부탄올은 현재 선진국에서 널리 사용되고 있는 바이오에탄올보다 에너지 밀도가 높고, 연비손실이 적어 엔진 개조없이 가솔린 차량연료로 사용이 가능하다. 지난해 12월 미래창조과학부(장관 최양희)에서 GS칼텍스의 바이오부탄올을 생산하는 기술을 ‘대한민국 기후변화대응 10대 기술’에 선정하면서 적극적으로 지원하겠다고 밝혔을 정도로 차세대 바이오연료로 손색이 없다. 또한 바이오부탄올은 지난 6월 정부가 발표한 ‘기후변화대응 10대 핵심기술’의 바이오연료로서 향후 활용될 계획이다.  

KIST 엄영순 박사는 “이번 연구로 바이오연료인 혼합 알코올을 선택적으로 높은 효율로 생산하는 우수한 야생 균주를 확보하게 되었으며, 바이오디젤 부산물인 글리세롤을 이용함으로써 바이오연료 적합성이 뛰어난 부탄올 생산을 높일 수 있었다” 라고 밝혔다. 또한 “향후, 야생 균주를 개선하여 바이오연료의 효율을 높이는 연구를 계속할 예정”이라고 말했다.

현재 정부의 방침으로 시행될 국내 바이오디젤 의무혼합율 2.5%를 향후 5%까지 상향조정계획과 향후 바이오알코올 의무혼합 도입을 고려한다면, 이번에 개발된 바이오연료 도입으로 신재생연료혼합의무화 (RFS: Renewable Fuel Standard) 정책 구현과 기후변화 대응정책에 기여할 수 있을 것으로 전망하고 있다. 

본 연구는 KIST 기관고유사업과 국가과학기술연구회 창조적 융합연구사업(CAP) 사업, 그리고 한국에너지기술평가원 신재생에너지 사업의 지원을 받아 수행되었으며, 연구결과는 바이오테크놀로지 분야의 저명 국제학술지인 ‘Biotechnology for Biofuels’ (IF 6.44)의 최신호 (10월 26일)에 게재되었다.
* (논문명) Effective isopropanol?butanol (IB) fermentation with high butanol content using a newly isolated Clostridium sp. A1424
       - (제 1 저자) 한국과학기술연구원 윤성훈 (포닥 별정직, 현재는 퇴직상태)
       - (교신 저자) 한국과학기술연구원 엄영순 박사 



<그림설명>


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<그림> 바이오연료 C3~C4 혼합알코올을 생산하는 기술 개요

나무와 같은 바이오매스에서 추출한 당(Sugar)과 유지작물로부터 나온 바이오디젤 부산물인 글리세롤을 포함한 탄소자원을 이용하여 발굴한 신규 야생균주를 이용하여 바이오연료인 부탄올(C4 알코올)과 이소프로판올(C3 알코올), 혼합알코올 생산을 효과적으로 증가시키는 기술


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