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‘바이오 기반 아닐린 연속 생산’ 기술 개발 착수…저탄소 화학소재 전환
▲ 바이오 기반 아닐린 최초 연속 생산 공정 개발을 목표로 코베스트로가 Bio4PURConti 프로젝트에 공동 참여한다.
[에너지신문] 독일계 첨단 소재 기업 코베스트로(한국법인 코베스트로코리아, 대표 연광호)가 ‘Bio4PURConti’ 일환 EU 지원으로 진행되는 바이오 기반 아닐린을 연속 공정으로 생산하는 기술 개발에 착수했다.
이 기술이 상용화되면 화학 산업에서 대량 생산이 가능한 세계 최초 사례가 되며 기존 화석 원료 중심의 생산 방식에 변화를 가져올 것이라는 기대다.
아닐린은 폴리우레탄 핵심 원료인 MDI(단열재, 자동차 소재 등에 쓰이는 주요 화학소재) 생산에 사용되는 기초 화학물질이다.
하지만 현재 생산 방식은 석유 등 화석 원료에 의존하고 있어 전 세계적으로 연간 약 2000만 톤의 이산화탄소가 배출되고 있다.
코베스트로는 이 문제 해결을 위해 식물에서 얻은 바이오매스를 원료로 활용한 생산 기술을 개발해 왔다.
이 공정은 미생물을 이용한 발효를 통해 중간 물질을 만든 뒤 이를 화학 반응으로 전환시켜 기존 제품과 동일하게 사용할 수 있는 아닐린을 생산하는 방식이다.
이번 프로젝트에서는 기존 fed-batch, 즉 원료를 나눠 넣고 생산하는 ‘단계별 생산 방식’ 대신 연속 발효 공정(continuous fermentation)을 도입한다.
이를 통해 생산 효율을 높이고 탄소 배출을 줄이는 동시에 상업화 가능성도 타진한다는 방침이다.
또한 이 기술로 생산된 아닐린은 기존 설비를 추가 변경 없이 사용할 수 있는 드롭인(drop-in) 소재로 산업 현장에서 바로 활용이 가능하다는 장점이 있다.
특히 대량 생산이 필요한 기초 화학 소재에 이러한 연속 공정을 적용하는 것은 기술적으로 쉽지 않은 영역이라는 평가다.
이번 프로젝트는 해당 기술을 실제 산업에 가까운 규모에서 검증한다는 점에서 향후 바이오 기반 화학 공정의 상용화 가능성을 보여줄 중요 사례가 될 것으로 기대하고 있다.
프로젝트는 벨기에 겐트와 독일 레버쿠젠 소재 파일럿 설비에서 약 1.5m³ 규모의 실증이 이뤄진다. 이 과정에서 공정 효율을 높이기 위한 다양한 기술도 함께 검증할 예정이다.
이번 프로젝트에는 코베스트로를 중심으로 독일, 프랑스, 벨기에, 핀란드, 에스토니아, 스페인, 노르웨이 등 7개국 10개 기관이 참여한다.
산업계와 학계가 함께 참여하는 유럽 공동 연구다.
총 사업비는 약 840만 유로(한화 약 120억원)이며 이 중 700만 유로는 EU ‘Circular Bio-based Europe Joint Undertaking(CBE JU)’가 지원하고 프로젝트 기간은 42개월이다.
코베스트로는 연간 100만톤 이상의 아닐린 생산 역량을 보유한 글로벌 기업으로 이번 프로젝트를 통해 저탄소 화학소재 전환과 순환경제 실현을 가속화한다는 계획이다.
코베스트로 공정기술 총괄 마르쿠스 두갈 박사는 “이번 프로젝트는 생명공학과 화학 공정이 결합된 혁신 사례, 대규모 화학 생산에서도 바이오 기반 공정이 실현 가능하다는 점을 보여줄 것”이라며 “향후 화학 산업의 생산 패러다임 전환에 중요한 전환점이 될 것으로 기대한다”고 말했다.
고성능 폴리머 소재를 생산하는 글로벌 기업 코베스트로는 모빌리티, 건축, 전기·전자 등 산업 소재를 공급하는 곳으로 순환경제 실현을 목표로 2035년 Scope 1·2 탄소중립 달성을 추진하고 있다.