일본산업뉴스요약

Start Up Innovation / Science
헌옷으로 제트기를 날게 한다
일본항공 등, 면으로 바이오 연료 제조

-- 2020년의 비행을 목표로 --
“헌옷을 모아 제트기를 날리자”. 일본항공(日本航空)은 환경 관련 스타트업기업 등과 연대해 의류에 함유되어 있는 면을 특수 균을 이용해 제트기연료로 만드는 프로젝트를 추진하고 있다. 식용이 아닌 식물에서 연료 등을 만드는 ‘바이오리파이너리(Biorefinery)’ 확대를 모색, 도쿄올림픽이 개최되는 2020년 안에 비행에 성공하는 것을 목표로 하고 있다.

일본항공 등이 추진하고 있는 것은 ‘헌옷 10만벌로 제트기를 날리자! JAL바이오제트연료 비행’. 환경 관련 스타트업기업, Green Earth Institute(GEI, 도쿄)와 일본환경설계, 공익단체법인의 지구환경산업기술연구기구(RITE)와의 연대 프로젝트이다.

-- 10만벌 수집 --
일본항공은 이온 등의 소매업체와도 연대해 12월20일까지 점포에서 일반 소비자로부터 10만벌의 헌옷을 제공 받았다. 이것을 원료로 바이오 제트연료를 제조해, 2020년 안에 전세기 운항을 목표로 하고 있다.

연료의 기본이 되는 것은 의류에 함유되어 있는 면이다. 우선 면 섬유를 발효의 힘으로 분해해 당액(糖液)을 생성. 이 당액을 특수한 균을 이용해 알코올의 일종으로 바꾼다. 알코올을 증류해 농도를 높이고 탈수 등의 공정을 거쳐 바이오제트연료로 만드는 것이다. 최종적으로는 일반 제트연료와 혼합해 항공기 연료로 쓸 계획이다.

이러한 일련의 과정 가운데 의류에서 면을 추출해 당액을 만드는 부분은 일본환경설계가 맡는다. RITE는 코리네박테리움(Corynebacterium)이라고 하는 균을 이용해 당액에서 효율적으로 알코올을 만들어내는 기술을 보유, GEI가 이 기술을 활용해 제조를 담당한다.

코리네박테리움은 아미노산의 일종인 글루탐산을 만드는데 효과적으로, 조미료 제조 등에 이용되어왔다. 연료 개발 등에도 이용할 수 있지만, 균 자체가 증식할 때 에너지가 소비되어 버린다. 또한 발효 단계에서 발생되는 장애 물질이 생산 능력을 떨어뜨리는 등 연료로의 전환 효율이 낮은 것이 실용화의 과제였다.

RITE는 코리네박테리움을 개량, 균을 증식시키지 않아도 연료를 만들어낼 수 있는 기술을 발견. 당액에서 알코올을 만들 때 균의 증식이 일어나지 않아 발효 탱크 등도 기존보다 작아도 된다. 또한 이 공정으로 만들어진 알코올은 아이소뷰탄올이라고 하는 종류로, 메탄올과 에탄올보다도 제트 연료에 적합하다고 알려져 있다.

개량한 코리네박테리움은 증식 시 균의 에너지 손실을 낮출 수 있어, 통상적인 균에 비해 2~50배의 속도로 아이소뷰탄올을 만들 수 있게 된다. 제조된 아이소뷰탄올은 증류해서 농도를 높여 탈수. 수소를 추가하는 등을 통해 일반 제트 연료와 같은 구조의 연료가 된다.

-- 식량과는 경합 안 해 --
GEI의 이하라(伊原) 사장은 “당을 만들 수만 있다면 무엇이든지 바이오 연료로 바뀔 수 있다”라고 기술의 범용성을 강조한다. 기본적으로 식물 유래의 물질은 무엇이든 원료가 될 수 있다고 한다.

예를 들어 폐지를 당으로 만들어 바이오 연료로 바꾸는 것도 가능하다. 옥수수와 사탕수수로 알코올을 만드는 기술보다도 응용 범위가 넓어, 앞으로 세계적인 과제로 대두될 식량 문제 우려 대한 비난을 피할 수 있을 것으로 기대되고 있다.

GEI의 바이오제트연료는 이용할 때 새로운 규격을 취득할 필요가 없다는 점도 강점 중 하나다. 새로운 기술로 바이오제트연료를 만드는 경우, 실제로 비행에 이용하기 위해서는 표준화 단체가 정한 국제 규격을 취득해야 할 필요가 있다.

하지만 이번에는 GEI와는 다른 공정으로 바이오매스에서 아이소뷰탄올을 만들고 있는 기업과 같은 규격을 이용할 수 있기 때문에 새로운 규격을 취득하는 번거로움을 없앨 수 있다고 한다.

헌옷을 이용한 제트연료를 상용화하기 위해서는 “비용 등의 과제가 남아있다”(이하라 사장). 하지만 이 기술을 이용한다면 폐지 및 팜유를 짜고 남은 찌꺼기 등 지금은 쓰레기로 버려지고 있는 소재도 바이오제트연료로 바꿀 수 있게 된다.

이하라 사장은 “우선은 2020년의 비행을 통해 헌옷으로 연료를 만들 수 있다는 것을 많은 사람들에게 보여줘 미래의 상용화로 이어지도록 하고 싶다”라고 말한다.

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