KIST, 리그닌 지속가능항공유로 전환···"복잡한 공정 해결"

[이데일리 강민구 기자] 한국과학기술연구원(KIST) 연구진이 복잡한 공정 없이 친환경 항공유를 생산할 가능성을 제시했다.

KIST는 이웅희 청정에너지연구센터 박사 연구팀이 전기화학 기술을 활용해 리그닌에서 추출한 바이오매스를 지속가능항공유(SAF) 원료로 전환했다고 24일 밝혔다.

이웅희 박사(왼쪽)와 왕짜이루 박사후연구원.(사진=한국과학기술연구원)

리그닌은 폐목재나 볏짚 같은 식물성 바이오매스에 풍부하게 들어 있는 성분이다. 탄소 함량이 높아 항공유 등 석유를 대체할 원료로 적합하다. 식량 자원을 소모하지 않고 농업과 임업 부산물로부터 대량 확보가 가능하다는 점에서도 친환경 원료로 주목받고 있다.

하지만 리그닌에서 추출한 오일은 산소 함량이 높아 기존에는 고온·고압 환경에서만 연료로 전환할 수 있고 이 과정에서 불필요한 부산물이 발생해 항공유 생산에 활용하기 어려웠다.

이에 연구팀은 복잡한 공정 없이도 상온·상압에서 리그닌 오일을 안정적으로 반응시킬 수 있는 전기화학 기술을 개발했다. 그 결과, 실제 자연에서 얻은 복잡한 구조의 리그닌 오일을 그대로 사용하면서도 반응 효율을 높였다.

특히 리그닌 오일이 전기화학 반응에서 더 잘 작동하도록 물질의 성질을 조절해 기존 10% 수준에 머물렀던 전류 효율과 선택도를 60% 이상 높였고, 전환율은 98%에 달하는 성과를 얻었다.

연구팀은 이번 기술이 고도화된다면 지속가능한 항공연료의 생산 단가를 낮추고 공정을 단순화해 비용 부담과 복잡한 생산 과정으로 SAF 도입을 주저하던 항공업계에 해법이 될 수 있다고 보고 있다.

이웅희 KIST 박사는 “폐자원을 친환경 항공연료로 전환하는 기술적 가능성을 제시했다”며 “향후 전기화학 기술을 이용한 SAF 생산을 위한 기술 발전의 나침반 역할을 할 것”이라고 말했다.

연구 결과는 국제학술지 ‘미국 화학회지(Journal of the American Chemical Society)’에 게재됐다.