폐기물도 고부가가치 바이오 소재로 변신하는 시대가 왔습니다.
오늘의 주인공은 목재 폐기물 ‘리그닌(lignin)’입니다.

목재의 20~30%를 차지하는 물질 리그닌!
고분자 화합물로 쉽게 부패하지 않고 단단해 식물을 지지·보호하는 역할을 해요.

바이오 연료나 종이를 생산하는 과정에서 부산물로 나오는 양만 연간 5천만 톤인데요.
다른 물질과 잘 섞이지 않아 대부분 폐기되거나 땔감으로 사용되죠.

이런 리그닌이 이제, 차세대 에너지원으로 변화하고 있습니다.

◆ 바이오 항공유로 재탄생!
리그닌을 열분해하면 얻을 수 있는 리그닌 오일.
점도가 물보다 750배 높아 산업용으로 활용하기 어렵다는 단점이 있어요.

폐기물이 고부가가치 연료로!
한국과학기술연구원은 리그닌 오일의 점도를 낮추는 기술을 개발했습니다.
바로 수첨분해 리그닌 오일!

리그닌 오일을 수소 첨가 반응(수첨반응)으로 분해
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35배 이상 묽어진 ‘수첨분해 리그닌 오일’ 탄생!
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수첨분해 리그닌 오일을 원래 그리닌 오일과 3:7로 섞은 뒤 수소를 첨가하고 산소를 제거하는 연속 공정 진행
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항공유급 바이오 연료 탄생!

바이오 항공유는 팜유·폐식용유 대체, 항공유 온실가스 규제 대응, 국내 정유 산업 발전 등에 기여할 수 있어 크게 주목받고 있답니다.

◆ 리그닌으로 수소를 생산하다!
수소(H2)를 생산하기 위해서는 물(H2O)을 전기 분해하는 방법을 사용해요.
물에 전기를 흘려 수소와 산소를 동시에 생산하는 것인데요.

산소 발생 속도가 느리고 수소 생산 효율이 낮다는 단점이 있죠.
울산과학기술원(UNIST)은 리그닌으로 이 문제를 해결합니다.

저렴한 금속 촉매를 사용해 리그닌으로 분해하고 이 과정에서 생성되는 전자를 추출해 수소를 만드는 것인데요.
저렴한 가격과 낮은 에너지로 수소를 생산할 수 있어 합리적이랍니다.

최근에는 리그닌을 활용해 섬유를 만드는 연구도 활발히 진행되고 있다고 해요.
폐기물이었던 리그닌의 다양한 변신이 더욱 기대됩니다.

* 참고자료
폐기물이 에너지로? 리그닌을 활용한 바이오 연료 시스템 - 한국에너지공단 공식 블로그
목재 폐기물로 나는 비행기? 리그닌 활용한 바이오 항공유 개발! - 국가과학기술연구회 공식 블로그
버려지던 목재 폐기물 ‘리그닌’ 고부가가치 물질로 거듭난다 - 동아사이언스
바이오 연료로 새롭게! ‘리그닌’의 재발견 - 과학기술정보통신부 공식 블로그
바이오매스 활용해 수소 생산까지···바이오 연료시스템(류정기 교수팀) - 울산과학기술원
목재폐기물 ‘리그닌’활용 바이오 항공유 대량생산 기술 개발 - 부산일보
목재폐기물 ‘리그닌’에서 바이오연료 생산용 유기용매 개발 - 연합뉴스
바이오 소재 ‘리그닌’ 활용도 개선법 찾았다 - THE science times
리그닌을 활용한 탄소섬유 제조로 2050 탄소중립 실현 가능 - THE science times
리그닌 신분상승 프로젝트 - LG챌린저스
항공기 온실가스 저감의 대안인 바이오항공유 - 한국과학기술연구원