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  11.11. 넥산 그린하우스, 스피루리나 대량생산 시작, 세계기후변화상황실 게시글을 twitter로 보내기 게시글을 facebook으로 보내기
·파일  넥산.JPG [133.1K]

김천 알지파크에 건설된 넥산 그린하우스에서 스피루리나 대량생산을 시작하였다. 스피루리나비누, 스피루리나 알약을 www.costplaza.co.kr에서 판매중이다. 이 수익금 전액은 유엔미래포럼이 운영하는 세계기후변화종합상황실 운영비용과 (사)한국수양부모협회 집없는 천사들 3천여명을 위해 쓰여진다.

마이크로알지 미세조류는 녹색황금이며 석유대체 에너지원이라고 한다. 미세조류 마이크로알지(micro-algae)는 원시시대 바닷가에서 원시인들이 채취해서 식품 혹은 동굴 속에서 횃불로 사용하던 것이다. 알지 바이오 연료산업은 향후 10년 이내에 세계 에너지 무대에서 중요한 역할을 할 것으로 예측된다. 바이오 에탄올의 3세대에 해당하는 미세조류계(Algae)는 습지대나 연못 호수, 바다와 같은 수상환경에서 서식하는 유기체이며, 여기에 사용되는 마이크로알지는 피막성분, 저장생성물, 대사산물과 에너지 원천으로 지방과 지방산을 포함하고 있다. (사진설명: 알지테크 말레시아 알지농장과 실험실, 박영숙사진)

다른 식물들과 마찬가지로 마이크로알지(micro-algae)는 성장하기 위해 3가지 주요성분인 햇빛, 이산화탄소, 물이 필요하다. 광합성은 알지에 있어서 중요한 생화학 과정이며 이를 통해 햇빛에너지를 화학에너지로 변환시킨다. 현재 마이크로알지가 자연적으로 대규모로 자라고 있는 곳은 습지, 늪, 소택지, 염분이 있는 습지, 염호이다. 마이크로알지에서 나온 오일을 이용하여 바이오디젤로 전환 가능하다. 바이오디젤의 사용으로 인해 화석연료의 의존성을 획기적으로 감소시키고, 그로 인해 불필요한 이산화탄소를 섭취하기대문에 온실가스 감축효과를 목표로 하고 있다. 또 알지 미세조류로부터 바이오연료, 비료, 식품, 동물사료 생산과 축산폐수정화 등이 가능하다. 친환경적 3세대 바이오에너지 생산시설 지원으로 녹색성장 가능하고, 간척지와 같은 경작이 불가능한 국토의 효율적인 개발 가능하며, 자체적인 바이오에너지 생산으로 세계적 에너지 위기 대비하며, 분자생물학적 개량균주 개발로 지속적인 에너지 생산, 농어촌의 토지의 효율적인 개발과 새로운 고용창출효과, 농어촌 토지의 효과적인 개발로 국토의 균형적인 발전을 추구하는 동시에 각 지역사회에 새로운 고용창출이 가능하다. 마이크로알지는 현재 옥수수 등 곡물연료 즉 옥수수, 콩, 야자 등 바이오연료용 작물보다 단위면적당 300배 더 많은 연료를 생산가능하다. 20-23도의 최적 조건에서 빠른 수확기간(10일 이내의 재배, 수확기간)을 보이는 알지는 유기성 축산폐수와 이산화탄소를 이용하고 기존 경작지나 식량 작물재배와 경쟁하지 않는다. 미세조류를 이용한 축산폐수 중의 질소, 인 고차처리를 통한 수질을 개선해주고, 바이오매스로부터 바이오디젤, 에탄올, 메탄 등 다양한 청정에너지 생산도 가능하다. 세계 각국은 알지 미세조류배양을 통한 화석연료 대체 연구에 박차를 가하고 있는데 특히 미국 알지 미세조류오일 생산기업인 Sapphire Energy사에 2008년 5월 MS의 빌게이츠가 1억 달러를 투자하였다. 2009년 9월 도요타 프리우스 플러그인 하이브리드자동차는 알지 미세조류오일 50갤런을 주입하여 미국횡단 성공하였다. 다우케미칼이 급속하게 알지 미세조류에너지생산자로 전환중이다. 알지 미세조류는 유엔미래포럼 제롬글렌 회장 등 기후변화 지구온난화 대안으로 20년 전부터 보급이 주장된 기술이다. 지속가능한 녹색성장을 위해 온실가스를 대량 감축하면서 에너지, 대체식량을 생산할 수 있는 기술의 조속한 실용화 개발이 필요하다. 중국 등 신흥 개발 국가의 화석연료 수요증가와 2030년 화석연료 고갈 예정으로 신재생에너지 확보 중요성이 강화되고 있다. 농업대기업 듀폰 다운존스 등이 이미 알지농장 건설을 도모하고 있다. 우리나라에서는 조류연료 생산의 핵심주체인 미세조류주의 획기적 균주개량이 필요하며, 오믹스 기술, 합성생물학 기술을 이용한 우량 미세조류주 개발, 미세조류로부터 바이오에너지 생산의 종합적 시스템 구축, 미세조류 biomass로부터 바이오디젤, 바이오에탄올, 메탄 등 다양한 바이오에너지 생산시설이 필요하다.

알지 미세조류는 이산화탄소를 먹어야 잘 자란다. 2001년 그린퓨얼테크놀로지 (Isaac Berzin, GreenFuel Technologies)는 애리조나 가스발전소 옆에 알지 미세조류농장을 건설, 폐이산화탄소를 활용하여 알지 미세조류 대량생산에 들어갔고, 바이오디젤과 동물사료 생산도 시작하였다. 국제적인 온실가스 문제의 효과적인 대안이다. 이산화탄소 감소와 동시에 이에 따른 탄소배출권 거래로 일거양득의 효과가 있는데, 조류기반 바이오에너지 산업지원으로 녹색성장 기술이다. 미세조류(Microalgae)를 이용한 대기, 수환경 정화, 바이오에너지 생산시스템 개발이 필요하다. 에너지 수요 증가로 신재생에너지 자원의 개발 및 확보가 필요한데, 원유는 향후 20-40년 후에는 고갈될 것으로 추정되는 한정된 자원이다. BRICs의 산업화 촉진, 생활수준의 향상 등으로 에너지 수요는 지속적으로 증가하고 있다. 대기 중의 이산화탄소 증가에 의한 지구 온난화문제 해결이 당면과제다.

미세조류 대량배양을 통한 이산화탄소 제거와 기후변화에 대응할 수 있다. 미세조류 배양을 통한 온실가스 저감하고 기후변화에 능동적 대응책을 마련가능하다. 정부의 온실가스 감축목표 달성을 위한 기술개발 필요한데, 정부는 이산화탄소를 2020년 배출전망치(BAU) 대비 30% 감축으로 확정 발표(2009. 11. 17.)하였다. 목표달성을 위하여 정부주도의 적극적 기술개발이 필요하다. 탄소배출권 거래시장의 출현으로 인한 경제적 기회의 확대가 예상된다. 조류연료는 신재생, 친환경 바이오에너지로 분류되어, 최근 가장 각광받는 대체에너지원으로서 바이오에너지 부각하는데, 자연계의 물질순환에 따른 에너지 생산으로 지구온난화 억제용이며, 동시에 에너지 생산과 오폐수 처리효과를 가능케 해준다.

화석연료가 온실가스 주범인데 알지 미세조류 오일에서 바이오디젤이 생산된다. 바이오디젤의사용은 화석연료 의존성을 획기적으로 감소시킬 수 있다. 식물성 기름을 연료로 사용하는 것은 지금 시대에는 큰 의미가 없어 보일 수 있다. 하지만 바이오디젤의 중요성은 시간이 지남에 따라 높아질 것이며 바이오디젤의 중요성은 오늘날의 석유와 콜타르와 같은 위치의 중요성을 가지게 될 것이다. D. 바이오디젤을 생산하기 위한 알지 미세조류 농업 알지 미세조류에서추출된오일을바이오디젤로변환하는것은육지농작물에서기름을뽑아내는것만큼쉽다. 효과적으로 바이오디젤을 생산하는 일에서 어려운 점은 기름의 추출 문제가 아니라 높은 기름 성분이 함유되어 있고 빨리 성장하며 수확하기 쉽고 비용 대비 높은 효율을 가진 알지 미세조류 재배 시스템이다. 마이크로알지 미세조류는 육지농작물보다 훨씬 빠른 성장률을 보인다. 단위면적당 알지 미세조류 오일 추출량은 1에이커 당 연간 약 5000-20,000갤런이다. 이는 야자유보다 (635 gallons 정도) 7~31배 더 많은 양이다.

바이오디젤을 추출하기 위한 알지 미세조류의 재배는 아직 상업적 단계에 이르지 못하고 있다. 그러나 상기의 산출량에 도달하기 위한 전반적인 연구가 진행되고 있다. 더욱이 알지 미세조류 농업에서 생산되는 높은 산출량은 콩이나 옥수수 등 다른 바이오연료와는 달리 농장이나 담수를 필요로 하지 않기 때문에 식품생산의 감소를 수반하지 않는다. 많은 기업들이 바이오디젤 생산과 이산화탄소 감축 등 여러 가지 목적으로 알지 미세조류 바이오리액터 개발을 추진하고 있다.

알지 미세조류오일에서 추출한 바이오디젤의 많은 장점을 가진다. 알지 미세조류에서 추출한 원료로 바이오디젤을 생산하는 것은 바이오디젤 원료를 만드는 가장 효율적인 방법으로 알려져 있다. 알지 미세조류 오일에서 추출한 바이오디젤의 주요장점은 다음과 같다. 빠른 성장률, 에이커 당 높은 수확률, 일부 알지 미세조류 품종은 매일 수확이 가능, 알지 미세조류 바이오연료는 황 성분을 없다. 알지 미세조류 바이오연료는 독성이 없다, 알지 미세조류 바이오연료는 높은 생물분해성을 지니고 있다, 알지 미세조류는 성장하기 위해 이산화탄소를 소비하기 때문에 발전소 또는 다른 산업 공장에서 CO2를 감축시킬 수 있다.

2010년 7월 액손모빌 사는 바이오기술 회사인 Synthetic Genomics 사와 함께 조류 기반의 바이오연료 연구 분야에 6억 달러를 투자하고 있다고 발표한 바 있다. 2008년 Solazyme사는 바이오연료 개발을 위해 세브론과 파트너십을 강화하였으며, Algenol사는 최근 다우화학과의 공조를 공표하였다. 2009년 8월, BP는 조류로부터의 영양보조제 개발에 특화된 Martek Biosciences사에 천억 달러 이상을 투자하고 있다고 발표하였다. 북미 지역에서 가장 큰 수송 회사 중 하나인 제이비 헌트 트랜스포트 서비스 주식회사(J.B. Hunt Transport Services, Inc.)와 조류(藻類; algae) 기름 생산회사인 선에코 에너지(SunEco Energy)사는 제이비 헌트사가 선에코 에너지사의 특허 기술을 이용한 천연 조류 기름으로부터 만들어지는 바이오디젤의 주 구매회사로 만들어주는 공동 협력 계획을 발표하였다. 제이비 헌트사는 10,000대의 트랙터를 이용하며 1년에 1억 갤런의 연료를 사용한다.

 


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