KISTI의 과학향기

보잉 747은 초당 제트연료유 1갤론(약 3.78리터)을 쓴다.  미국 일리노이 주립대가 시행한 최근 연구에서 54 에이커 면적에서 수확한 특별히 개량된 사탕수수로 만든 바이오 제트연료유를 써서 이 항공기를 10시간 비행하게 할 수 있다. 이 논문은 Global Change Biology Bioenergy지에 게재되었다.

 

일리노이 주립대 연구팀은 ARPA-E(Advanced Research Projects Agency – Energy)가 후원하는 PETROSS(Plants Engineered to Replace Oil in Sugarcane and Sweet Sorghum) 프로그램을 통해 lipidcane이라고 부르는 유지(oil)를 만드는 사탕수수를 개발했다. 이 사탕수수는 현재 에탄올 생산에 사용되는 당을 대체해서 바이오디젤이나 제트연료로 전환될 수 있다. 사탕수수 내 당이 모두 유지로 대체되면 이론상 한계치인 20% 유지 상태까지 도달할 수 있다.

 

일리노이 주립대 연구팀 측은 유지를 제트유로 변환하는 것은 직접적이고 효율적인 방법 중 하나라면서 원료물질의 비용을 줄이는 것이 바이오 제트연료유 생산의 경제성을 제고하는 가장 중요한 요소라고 밝혔다. 또한 lipidcane은 원료물질의 비용을 크게 줄일 수 있게 한다고 덧붙였다.

 

이 연구는 유지 생산수준이 다른 여러가지 식물의 경제적 가능성을 분석했다. 5%의 유지를 생산할 수 있는 Lipidcane은 콩에 비해서 4배의 제트연료유를 생산할 수 있어 1 헥타르 면적에서 약 1,577리터를 생산할 수 있다. 20%의 유지를 생산할 수 있는 사탕수수는 콩에 비해 15배에 달하는 연료유를 생산할 수 있어 헥타르 당 약 6,307리터의 연료유를 만들어 낼 수 있다.

 

PETROSS 사탕수수는 더 추운 곳에서 자랄 수 있도록 개량되고 있으며 미국 남동부 2,300만 에이커에 달하는 경계지에서도 경작될 잠재 가능성이 있다. 이 면적에서 사탕수수를 경작해서 제트연료를 만들면 미국 내 제트연료 소비량의 약 65%를 충당할 수 있을 것으로 분석되었다.

 

이 연료를 만드는 바이오정유공장은 바이오 제트연료를 만들고 남은 사탕수수 찌꺼기(bagasse)를 사용해서 증기와 전기를 만듦으로써 공장 내 에너지 수요를 충당하고 전력도 만들어 냄으로써 화석연료를 대체하고 환경적으로도 잇점이 있는 등 자체적으로 지속가능한 장점도 있다.