나무, 풀 등 식물 자원으로 만든 ‘지속가능 항공유(SAF)’를 국내 연구팀이 개발했다. 그동안 지속가능 항공유는 원료 확보에 한계가 있어 전체 생산량의 0.2%에 불과한데도 항공분야 온실가스 의무 감축 시행에 따라 지속가능 항공유 도입이 우선시 돼 왔다. 이번 개발로 탄소배출량을 일반 항공유 대비 80%까지 줄일 수 있어 탄소중립에 기여할 원천기술이 될 것으로 기대된다.
한국과학기술연구원(KIST) 청정에너지연구센터의 하정명 연구원, 유천재 선임연구원 연구진은 목재와 같은 식물 원료를 사용해 석유 항공유와 가장 유사한 성분을 지니는 차세대 지속가능 항공유를 만들었다고 13일 밝혔다.
차세대 지속가능 항공유는 식물 원료를 포함한 다양한 원료와 기술로 생산된다. 식량 자원 중심의 기존 지속가능 항공유의 한계를 극복할 수 있는 대안이다. 연구팀은 나무, 풀 등 비식용 식물 자원을 분해해 얻은 오일로 차세대 지속가능 항공유를 개발했다.
연구팀이 개발한 지속가능 항공유는 탈산소 및 중합 반응을 통해 고에너지 성분을 함유한다. 기존 지속가능 항공유는 석유 항공유 성분의 50%를 차지하는 파라핀만 포함한다면 연구팀의 항공유는 나프텐, 방향족 등 대부분의 고에너지 성분을 담고 있다.
연구팀은 항공유 생산 공정을 100시간 이상 연속 운전해 상업화로의 연계 가능성도 높였다. 항공유에 필요한 고에너지 연료 성분 생산기술을 실험실에서 확인하는 데 그치지 않고 실제 산업 현장에서 대량 생산이 가능한 기술적 기반을 마련한 것이다. 연구팀은 확보된 연속 운전 기술을 파일럿 규모에서 실증하고 상용 공정을 위한 대규모 스케일업 연구를 지속할 예정이다.
이번 연구는 항공산업이 온실가스 감축 규제에 효과적으로 대응하기 위한 기반을 마련했다는 평가를 받고 있다. 특히 넓은 경작지가 필요한 식용유와 같은 식량 자원 기반의 기존 지속가능 항공유와 달리 비식용 식물 원료 기반 항공유는 폐가구, 농업‧임업 폐기물에서 원료를 수월하게 확보할 수 있어 가격경쟁력까지 높을 전망이다.
하정명 연구원은 “지속가능 항공유는 일반 석유 항공유 대비 탄소 배출량을 80%까지 줄일 수 있다”며 “이번 기술은 나무나 풀 같은 비식량 자원도 항공유 생산에 활용할 수 있어 기존 식용 원료에 집중됐던 연료 자원의 활용 범위를 넓혔다. 향후 차세대 지속가능 항공유의 상용 공정 기술을 빠르게 확보해 글로벌 경쟁력을 선도하겠다”고 전했다.
연구 성과는 국제학술지 ‘에너지 변환 및 관리(Energy Conversion and Management)’에 지난 6월 게재됐다.
