한지훈 교수팀, 음식물 쓰레기 문제 해결책 제시

친환경 그린 수송연료 전주기 기술 연구 성과 발표...네이처 등 버금가는 저널 표지 논문 2년 연속 게재

▲한지훈 교수팀 ⓒ전북대

전북대학교 한지훈 교수팀(화학공학부 에너지공정공학연구실)이 친환경 그린 수송 연료를 음식물 쓰레기로부터 생산하기 위한 ‘전주기 바이오리파이너리 기술’에 대한 연구 성과를 발표해 세계 학계의 주목을 받고 있다.

이 연구는 음식물 쓰레기 처리 문제를 해결하는 동시에 친환경 수송 연료(탄소중립연료) 자원을 안정적으로 확보하는 획기적인 기술이다.

바이오리파이너리의 지속가능성을 초기 기술개발 단계에 정확하게 평가해 향후 ‘원료조달-연료생산-차량운영’ 전주기 지원 인프라 구축 및 그린뉴딜 산업 생태계 구축을 위한 정책 입안 등에 큰 도움이 될 것으로 기대되고 있다.

이 연구 논문은 우수성을 인정받아 에너지 및 환경 분야의 저명 학술지인 ‘에너지&인바이러멘탈 사이언스(Energy & Environmental Science, IF=30.289)’ 최신호에 표지 논문으로 게재됐다.

이 저널은 피인용지수 기준으로 자연 공학 계열 최고 학술지인 네이처, 사이언스, 셀(IF: 39~43) 등에 버금가는 세계 최고 수준이다.

특히, 이번 성과는 지난해 5월 동일 저널에 ‘바이오리파이너리 기술 통합평가 기법 개발’ 연구가 표지 논문으로 게재된 이후 1년 만에 다시 얻은 연구 성과로도 이목을 끈다.

연구팀은 각 나라별 다른 음식물 쓰레기의 대표적 성분인 탄수화물, 단백질, 지방으로부터 그린 수송 연료인 수소, 메탄, 에탄올, 전기를 동시에 생산하는 바이오리파이너리 공정 설계와 각 그린 연료를 활용하는 연료전지차, 내연기관차, 전기차 등의 생애 전 주기에 대해 에너지효율, 연비 경제성과 온실가스 감축을 정량화 했다.

이번 연구를 통해 제안된 기술을 전 지구적 실 사례에 적용한 결과 음식물 쓰레기 배출량이 상대적으로 많은 미국, 중국, 인도, 브라질 등 주요 4개국에서 그린 수소를 생산하고 연료전지 차를 운영할 때 최적의 결과가 얻어진다는 것을 확인했다고 연구진은 밝혔다.

또한, 향후 2030년까지 주요 4개국이 예상 배출되는 음식물 쓰레기의 20%를 그린 수소 생산에 활용할 경우 연료전지차 7.2백만대의 운영이 가능할 것으로 예상되고, 온실가스 배출의 12.2%(0.05 기가톤) 및 에너지 사용의 18.6%(0.10 엑사줄) 감축이 가능할 것이라고 전망했다.

연구책임자인 한지훈 교수는 "이번 연구는 향후 탄소중립연료로서 주목받고 있는 수소의 안정적 생산을 위한 바이오리파이너리 기술의 개발의 촉진과 더불어, 관련 기술의 고도화 및 충전소 등 인프라 시설 구축 시 지속가능성 문제를 해결하기 위한 돌파구를 마련한다는 점에서 큰 의미가 있다"며 "우리나라의 경우 다른 나라에 비해 가정에서부터 음식물 쓰레기 분리를 상당히 잘하고 있어 해당 기술의 실용화를 앞당기는데도 크게 기여할 것으로 기대된다"고 밝혔다.