미세조류 활용 CO₂저감공정 개발 성공

국내 연구진들이 독자 개발한 도시형 고밀도 광생물 반응기를 이용해 미세조류를 활용한 생물학적 이산화탄소 저감을 위한 실증적인 대규모 공정 개발을 성공했다.
 
이는 교육과학기술부(장관 이주호) 21세기프론티어 연구개발사업의 일환인 이산화탄소저감 및 처리기술 사업단(단장 박상도)의 지원으로 고려대학교 참여연구원(연구책임자 심상준교수)들이 4년간의 연구를 통해 원천기술 확보부터 기술 실증까지 일궈낸 연구성과이다.

이 기술은 미세조류의 광합성능력을 통해서 생물학적으로 이산화탄소를 고속으로 고정화하는 기술로 광배양 기술 최적화와 광반응기의 독자적인 자체 개발을 통하여 100L 규모의 배양공정 구축을 완료했다.
 
한국지역난방공사와 고려대학교는 지난 16일 MOU를 체결해 실제배가스가 발생하는 현장에서 내년까지 1톤 규모의 광생물반응기 도입, 경제성 있는 도시형 고밀도 생물공정 구축 및 실증 pilot 운전을 통해 이산화탄소 전환 생물공정의 상용화 기반을 마련할 연구를 수행중이며, 향후 100톤 규모까지 이산화탄소 저감공정을 개발하여 실증할 예정이다. 

한국지역난방공사와의 협력연구는 국내최초 배가스를 이용한 미세조류 배양기술 선점과 친환경적 이산화탄소 저감 및 고부가가치 유용자원 생산기술 확보라는 중추적 의미를 지닌 것으로 평가받는다.

이 기술은 생물학적 이산화탄소 감축 공정을 실제 산업에 적용하는 것이며 이때 발생하는 유용물질을 분리 및 회수해 사료 및 바이오연료로 사용함으로써 경제성이 확보된 도시형 고밀도 생물공정의 상용화가 가능할 것으로 관계 전문가들은 평가하고 있다. 

이 기술에서 활용하는 미세조류인 헤마토코쿠스 및 클로렐라 등은 배기가스로부터 이산화탄소를 부가 가치가 높은 다양한 유용 단백질 및 바이오에너지로 전환한다. 바이오에너지 생산에 소요되는 비용의 일부분을 고부가가치 유용물질 생산으로 일부 대체하여 바이오에너지의 상업화를 앞당기자는 전략인 것이다.

특히 이 기술은 실내 폐쇄형 고효율 광반응기에서 지구온난화의 주범인 이산화탄소를 제거함과 동시에 저비용 회수 공정을 통해 미세조류 유래 유용물질을 생산할 수 있어 경제성을 극대화시키는 기술이다.

즉 상용화 전단계인 파일롯 규모에서도, 배출가스로부터 연간 17톤의 이산화탄소 고정화뿐만 아니라 14억원의 매출과 8억원의 순익을 얻을 것으로 예상되며 100톤 규모까지 공정을 확장할 예정이다. 

한국지역난방공사 관계자는 “이 기술을 통해 이산화탄소를 많이 함유하고 있는 실제 배가스로부터 온실가스의 주범인 이산화탄소를 고정화하고 이를 바탕으로 바이오 연료와 같은 신재생에너지를 대량 생산하게 되면 환경 및 경제적 가치 창출 효과가 매우 클 것으로 기대되며, 기업의 이미지 또한 친환경적으로 바뀌는 좋은 기회가 될 것”이라고 평가했다.
 
지난 10년간 온실가스 감축 기술개발을 이끌어온 이산화탄소사업단의 박상도 단장은 “국내 독자기술을 통해 고효율의 이산화탄소 저감뿐만 아니라 유용한 생물자원을 동시에 생산할 수 있으며 이 기술이 상용화되면 우리나라가 이산화탄소 전환 기술의 선도국으로 거듭날 수 있을 것”이라고 밝혔다.