미세조류를 이용한 바이오디젤 생산_레포트월드

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목차

1. 미세조류
2. 바이오디젤
2.1. 바이오디젤 생산공정
2.1.1. 고효율 미세조류 개발
2.1.2. 미세조류 대량배양
2.1.3. 수확
2.1.4. 오일 추출
2.1.5. 바이오디젤 전환
2.1.6. 부산물 활용
2.2. 바이오디젤 국내외 동향
2.2.1. 바이오디젤 국내 동향
2.2.2. 바이오디젤 국외 동향
3. 결론
4. 참고문헌

본문내용

이 제시되었다. 미세조류를 통해 생산된 바이오연료는 연료 연소 시 발생하는 이산화탄소를 미세조류 배양 시 재사용 가능하기 때문에 탄소 중립 연료 중 하나다. 때문에 미세조류 유래 바이오연료가 가장 효율적이고 지속 가능한 연료로 인식되고 있으며 많은 연구가 수행되고 있다.
한국 정부는 2007년 수송용 연료에 바이오연료 0.5% 비율 혼합사용 권고를 시작으로 현재 3.5% 이상 혼합을 의무화하고 있다. 뿐만 아니라 3년 단위로 혼합비율을 0.5%씩 늘려 2030년에는 혼합의무비율을 5.0%까지 확대할 것을 목표로 두고 있다. 2050 장기저탄소발전전략(LEDS), 대한민국정부:환경부, 2020
2.2.2. 바이오디젤 국외 동향
신재생 연료혼합 의무화(RFS) 비율은 미국 2~10%, EU 7%, 캐나다 2~4%, 브라질 10% 등 많은 국가들이 석유제품에 바이오연료를 혼합하는 것을 의무화했다. 유럽, 미국 등의 주요국은 2000년대 초부터 미세조류를 통한 연료화 가능성을 인지하고 글로벌 대형 정유업체 (ex. 엑슨모빌 등)를 중심으로 미세조류 연료화 연구 개발 투자를 강화해왔다. 김진오, 바이오디젤로 뛰어드는 정유자, 호재 or 악재, 이투뉴스, 2021
신재생 연료혼합 의무화를 진행하는 나라 중 미국을 중점으로 조사하였다.
미국은 이상기후 변화 대응, 타국으로부터 원유 의존성 감소, 미국 내 지역 경제 활성화를 위해 환경보호청(EPA, Environmental Protection Agency)에서 모든 수송용 화석연료 공급자들로 하여금 수송용 연료에 바이오 연료를 의무적으로 혼합하도록 하는 RFS 제도를 시행하였다. RFS1은 2005년도 「Energy Policy Act」을 통해 최초 도입되었으며 2007년 RFS2는 「Energy Independence and Security Act」에 의해 도입되었다.
2007년 미국에서 RFS 제도가 처음 시행된 후, 제도 확대 및 개선의 필요성이 대두되어 2010년 RFS2로 제정된 후 현재까지 지속적으로 시행되고 있다. RFS1는 제도 적용 대상 연료가 휘발유이며 바이오연료는 옥수수 기반 바이오에탄올만 채택했다. 하지만 이후 제정된 RFS2에서는 적용 대상 연료를 모든 수송용 연료로 변경하고 바이오연료를 4개의 카테고리로 세분화하여 적용하였다. 또한 바이오연료 기술이 발전할 것을 고려하여 재생에너지 연료 사용량 목표를 보다 확대했다.
RFS2제도에서 바이오연료를 원료 성분에 따라 4개의 카테고리로 세분화했다. 기존 옥수수 기반 재생연료의 비해 조류를 원료로 한 바이오디젤은 온실가스 감축 기준이 최소 30%이상 증가한 것을 확인할 수 있다. 미국은 바이오연료를 원료 성분에 따라 세부 카테고리를 분류함으로서 보다 우수하다고 평가되는 바이오 연료 보급을 장려하고 있다. 박연수, 신·재생에너지 연료 혼합의무화제도(RFS) 현황 및 개선과제, 국회입법조사처, 2019
미국 바이오연료 혼합의무제도(RFS) 개요 및 전망, 한국석유관리원 2018
3. 결론
미세조류는 매우 작은 크기의 단세포성 조류로 엽록소를 이용하여 광합성을 하는 해양식물이다. 물, 이산화탄소, 태양광을 이용하여 생장하고 배양장소에 구애받지 않으며 높은 생장률을 가지고 있어 대량배양하기 용이하며 에너지, 화학, 환경 등 다양한 분야에서 활용될 가능성이 높다. 석유 등 화석연료는 연소로 인해 이산화탄소의 배출량을 증가시키고 그 결과 지구 온난화를 가증시켜 폭염, 폭설 등 이상기후 현상 발생, 해수면 상승, 농수산물감소 등 심각한 피해를 발생시킨다. 이를 해결하기 위해 화석연료를 대체할 바이오연료를 개발 중에 있다. 1차 바이오연료 기술은 식용작물에서 식물성 기름을 원료로 이용했다. 하지만 대량생산이 어려운 점, 많은 비용이 발생하는 점 등의 문제점으로 인해 미세조류를 활용한 차세대 바이오디젤 기술이 개발되었다. 바이오디젤은 열량, 세탄가, 점도 및 상변화 특성이 화석연료와 유사하여 석유 대체 연료로 활용가능하다. 미세조류를 이용한 바이오디젤은 미세먼지, 일산화탄소, 탄화수소 등의 대기오염 물질의 배출을 줄일 수 있고, 바이오디젤 생산으로부터 발생한 이산화탄소는 식물의 광합성 기작을 통해 다시 흡수, 고정되어 이산화탄소의 순배출이 거의 없다는 점, 미세조류 생장에 필요한 물 자원을 해수, 폐수, 하수 등을 이용할 수 있다는 점, 이산화탄소 자원을 대기 및 연소배가스에 존재하는 고농도 이산화탄소를 처리할 수 있다는 점 등 많은 장점으로 인해 식물유래 바이오연료보다 더욱 각광받고 있다. 따라서 미세조류를 활용하여 바이오디젤 생산을 최대화하기 위해 여러 연구가 수행 중에 있으며, 세계 각국에서 석유 대체 연료로 바이오디젤 사용을 권고하고, 법으로 제정함으로서 지구 온난화의 진행 속도를 늦추고자 여러 대안을 재고하고 있다. 대안 중 하나는 바이오디젤과 수송용 연료 혼합화이다. 한국은 현재 수소연료에 바이오연료 혼합비율을 3.5% 혼합하도록 의무화하고 있고, 미국을 포함한 여러 나라에서 신재생 연료혼합 의무화(RFS)비율을 제정하여 미세조류 연료화 연구 개발을 강화하고 있다.
4. 참고문헌
박경석, 해양미세조류, 에코타임스, 2019.
오유관, 나정걸, 미세조류 바이오디젤 생산 공정기술, 한국에너지기술연구원 바이오자원순환연구센터, 2015
정순관, 이산화탄소를 이용한 Green Gold 개발 중 “생물학적 CO2 전환기술(Ⅱ), 한국에너지 기술연구원
박조용, 김재곤, 박천규, 미세조류 유래 바이오연료 생산 기술에 관한 고찰, 한국석유관리원 석유기술연구소, 2016 (DOI: https://doi.org/10.7316/KHNES.2016.27.4.386)
양영미, 김광제, 이용택, 바이오디젤 부산물로부터 글리세롤의 분리, 한국화학연구원 화학소재연구단, 2008
2050 장기저탄소발전전략(LEDS),대한민국 정부: 환경부, 2020
김진오, 바이오디젤로 뛰어드는 정유자, 호재 or 악재, 이투뉴스, 2021
박연수, 신·재생에너지 연료 홉합의무제도(RFS) 현황 및 개선과제, 국회입법조사처, 2019
미국 바이오연료 혼합의무제도(RFS) 개요 및 전망, 한국석유관리원, 2018

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미세조류,   바이오디젤,   국내외동향