국립산림과학원(원장 최완용)은 나무에서 수송용 연료를 생산할 수 있는 시기가 멀지 않았다고 밝혔다. 산림과학원은 11월 26일, ‘초고온 고압수를 이용하여 나무톱밥을 분해하는 파일럿 플랜트’를 준공하였다.


파일럿 플랜트 전경

이는 식량자원을 바탕으로 얻는 기존 바이오에탄올의 약점을 극복하여 식량자원이 아니면서 지구상에 풍부하게 존재하는 산림 바이오매스로부터 에너지를 얻을 수 있도록 하는 기반기술을 실용화하는 것이다. 이를 기념하여 개최된 심포지엄은 ‘목질 바이오에탄올 상용화 시대를 열며’라는 주제로 바이오에탄올 생산은 이제 숲이 책임지게 될 것임을 알렸다.

2008년 9월, 국립산림과학원에서는 ‘초임계수 처리기술’이라는 이름으로 나무에서 포도당을 분리해 내고 이것을 사용하여 ‘바이오에탄올’로 변환시키는데 성공하였다. ‘초임계수 처리기술’은 기존의 산가수분해(酸加水分解)를 비롯한 다른 기술보다도 훨씬 짧은 시간 안에 재료를 당화시키는 기술이다. 당화기술은 옥수수, 콩 등의 식량자원 분야에서는 보편적으로 사용되는 기술이지만, 리그닌을 많이 갖고 있는 나무를 이용한 성공 사례는 찾기 어렵다.

현재 전 세계적으로 상업화된 바이오에탄올의 생산량은 약 500억ℓ이지만, 이는 옥수수 등 전분계 원료를 사용한다. 따라서 식량을 에너지로 이용한다는 ‘도덕성 문제’와 세계 곡물가격을 상승시키는 ‘경제적 문제’와 맞물려 바이오에탄올 생산을 중지해야 한다는 반대 여론에 직면하고 있다.

국립산림과학원은 이러한 점을 극복하고자 현사시나무, 백합나무와 같이 식량이 아닌 나무를 이용하여 당화 연구를 추진하였다. 그 결과, 실험실 조건에서, 물이 끓는 조건보다 훨씬 높은 온도(374oC)와 압력(221기압)인 초임계수로 1분간 처리하여 22%의 포도당을 분리하고 이를 바이오에탄올로 70%까지 변환 하는데 성공하였다.

이번 11월 26일, 국립산림과학원에서 거행된 ‘초임계수 목질당화 파일럿 플랜트’ 준공식’은 지금까지의 산림과학원의 연구성과를 집약하여 실험실 규모를 벗어난 대규모 실증장비를 설치한 것이다. 이 파워플랜트는 다양한 종류의 목질 바이오매스를 별다른 환경오염의 위험 없이 당화시키는 실증장비로서, 농도에 따라 시간당 최대 70L 정도의 당화액을 생산해 낼 수 있다. 이는 목질계 바이오에탄올 생산에서 가장 큰 걸림돌인 원료의 전처리 비용과 시간을 현격히 낮춘 기술로서, ‘목질 당화 바이오에탄올 생산기술의 상용화’를 위한 초석이 마련되었다고 할 수 있다. 이는 우리나라뿐만 아니라 세계적으로도 목질계 바이오매스 전용시설로는 그 유래가 없는 것이다.

한편 이를 기념하여 같은 날 오후에는 한국산림바이오에너지학회 주관으로 ‘목질 바이오에탄올 상용화 시대를 열며’라는 주제로 기념 심포지엄이 개최되었다. 고려대학교 김승욱 교수는 바이오매스로부터 에탄올을 생산하는 방법에 대하여 설명을 하였으며, 한화케미컬의 한주희 박사는 초임계수 활용 산업화 기술을 소개하였다.