알아두면 좋은 것들

[스크랩] `억새`가 자동차를 움직인다

여의도시인 2011. 1. 17. 15:07
 

억새에서 추출한 에탄올로 자동차를 움직인다면... 에너지 수급 뿐만 아니라 환경오염을 막는데도 큰 도움이 될 것이다. 이 일을 억새가 감당한다면? 과연 믿을 수 있는 일일까?


억새는 우리 주위에서 쉽게 볼 수 있는 잡초이지만 단위면적당 에너지 생산량이 많아 현재 미국, 유럽, 선진국에서 에너지 생산용으로 주목하고 있는 작물입니다.

 

<농촌진흥청 무안 바이오에너지작물센터 뒤 편 억새>

 

12월 28일 ‘거대억새’ 관련 설명과 홍보가 무안 농촌진흥청 바이오 에너지 작물센터에서 열렸습니다.

 

 

억새! 하면 어려운 소재이기도 하고 이미 보도 된 자료를 봤을 때 저도 이해하기가 어려웠었습니다.
그런데 바이오 에너지 작물센터 서세정 소장께서 오시기전엔 물음표상태 “거대억새??”가 모든 설명을 듣고 나니 “오~거대억새!”로 바뀌면서 우리 농촌진흥청의 연구에 한번 더 박수를 치게 되었습니다.

 

<억새관련 설명 중이신 바이오에너지작물센터 서세정 소장>

 

혼자 알기엔 너무 아까운 정보인 거대억새가 무엇인지 자세하게 알아볼까요?

 

어떻게 거대억새를 이용하여 에너지자원으로 이용하게 되었을까?

현재 외국과 우리나라에서 작물을 이용한 바이오 에너지를 생산하기 위해 옥수수, 사탕수수, 단 수수, 보리 등을 이용하고 있는데 이는 식량자원문제와 경제적인 문제를 이를 킬 수 있는 것으로 보여 비식량 에너지자원 중에서 작물을 선택하게 되었습니다.


볏짚, 보리짚도 이용이 가능하지만 억새는 불량환경 적응성이 강하여 간척지, 습지 등에서 잘 자라며 단위명적당 고 에너지를 생산(억새 1 ton당 에탄올 150L생산)에 유리하여 바이오 에너지로 이용하게 되었습니다.

 

여기서 잠깐!
바이오 에너지가 무엇일까요?

바이오 에너지란 광합성으로 생선 된 유기물을 직접 이용하거나 변환시켜 이용하는 대체에너지입니다. 바이오 에너지를 이용함으로써 환경친화적이면서 온실가스등을 감소시키면서 환경오염의 감소와 함께 풍부한 자원을 파급하는 큰 효과를 가져올 수 있습니다

 

<작물이 바이오 에너지로 변환되는 과정>

 

연구에 사용되고 있는 억새는 무엇일까?

억새를 이용한 바이오 에너지 생산을 위해 농촌진흥청에서는 2007년부터 1000점 정도의 억새를 수집하여 우수품종들을 선발하고 있습니다.


2012년 까지 1,500점을 더 수집하여 평가할 계획이고, 현재 개발된 억새로는 ‘거대억새1호’라는 이름을 가진 물 억새 종류로 일반억새보다 키가 2배정도 커서 50%이상의 생산량을 만듭니다.

 

<1년 된 거대억새1호 와 일반억새의 길이 비교>

 

현재 억새가 많이 없는데 어떻게 많은 양을 수확할까?

빠른 시간 내에 대량 증식을 하기 위해 세계최초로 개발된 방법으로 줄기를 이용하여 번식을 시도 중인데 이는 최소비용으로 대량생산이 가능하고 증식효율이 일반 번식보다 10배정도 된다고 합니다.


어떤 과정을 통해 억새가 바이오 에너지로 되는 걸까?
바이오 에너지 중 바이오 에탄올과 바이오 디젤로 나눌 수 있는데 이런 탄소가 함유되어 있는 작물에서는 바이오 에탄올이 생성됩니다.


사탕수수, 단수수의 경우 발효과정을 걸친 뒤 증류/탈수를 하면 바이오 에탄올을 얻을 수 있습니다.
옥수수 보리의 경우 당화과정 후 발효, 증류/탈수를 하면 바이오 에탄올을 얻을 수 있습니다.


억새의 경우 전처리를 한 다음 당화, 발효, 증류/탈수를 하여 바이오 에탄올을 얻게 되는데, 과정이 4단계로 된 만큼 비용은 많이 들지만, 현재 최소비용으로 에탄올을 얻을 수 있도록 연구 개발 중이라고 합니다.

 

 

좀 더 이해를 돕기 위해서 모식도가 아닌 실제 바이오 에너지센터에서 억새를 이용한 바이오 에탄올을 얻는 과정을 보여주었습니다.

 

<1단계 억새를 전처리 하는 과정입니다>

 

<전처리가 된 억새를 비커에 옮겨 당화과정을 하고 있습니다>

 

실제 당화는 대규모 기계를 이용하고 위에 과정은 소량의 억새를 당화할 때 사용한다고 합니다.
갈색 빛을 띄던 전처리 된 억새가 기계에 의해 섞이면서 풀색을 바뀌어 가고 있습니다.

 

<당화를 거친 억새가 최종적으로 바이오 에탄올이 되면서 나오고 있습니다.>
20초당 한번씩 나오면서 99.5%의 에탄올을 생성한다고 합니다.

 

<이전 단계에서 얻은 에탄올을 비커에 옮긴 뒤, 심지를 준비하고 에탄올을 넣습니다>

 

 

에탄올에 불(火)이 닿으면 활활 타오르는 원리 아시죠?
그 원리를 이용하며 마지막 에탄올에 불을 가해봤습니다
이렇게 모든 과정이 마무리가 되었습니다.


현재 바이오 에탄올을 액체로 얻게 되면 공간이 비효율적이어서 펠렛으로 가공하여 단위당 에너지 함유를 높이고 있습니다.

 

<억새에서 나온 바이오 에탄올과 휘발유를 섞어 차량에 주입하고 있습니다.>

 

<에탄올로 만들어진 펠렛 역시 불(火)과 만나면 타오르는 것을 볼 수 있습니다>

 

또한 앞으로 억새에서 나온 바이오 에탄올을 휘발유와 섞어 이용하면 불안정한 국제유가 시대에 대체에너지를 마련할 수 있고 자동차 유지비를 줄일 수 있다고 합니다.


셀룰로오스로 바이오 에탄올을 자동차 원료로 이용하면 배기가스를 20~30% 정도 줄어 온실가스에 의한 환경문제도 줄일 수 있다고 합니다.

 

 

<붕붕~~ 아무 이상없이 자동차가 움직이는 것을 볼 수 있었습니다!!>

 

저는 한 편의 마술을 보고 온 느낌이었습니다.
평소에 차를 타고 이동하면서 하나의 잡초로 생각했던 억새가 이렇게 훌륭한 일을 하고 있으니, 정말 ‘세상에 필요 없는거 하나도 없다’ 란 생각을 다시 한 번 하게 되었습니다.


억새를 이용하여 바이오 에탄올을 추출하는 과정에서 비용만 줄인다면 억새를 이용한 대체 에너지가 많이 개발  수 있고 우리 생활에서 많이 만날 수 있을 것입니다. 또한 이러한 과정이 환경보존적으로 이루어 지고 강이나 마을 주변을 자연친환경적으로 만든다고 합니다.


더욱이 이러한 연구가 세계최초로 이루어지고, 농촌진흥청에서 개발 중 이다고 하니 한 번 더 큰 응원을 전합니다.

 

   

 

신 단 비

 

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출처 : 쵸니
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