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'메탄올'통합검색 결과 입니다. (3건)

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슈퍼균주서 휘발유·플라스틱 대량 생산 성공..."상용화 눈앞"

석유에서 뽑아내던 휘발유나 플라스틱, 화학제품을 미생물로 만들 수 있는 바이오리파이너리 원천기술이 개발됐다. UNIST는 김동혁 에너지화학공학과 교수 연구팀이 '적응형 진화 기술'을 이용해 탄소 한 개짜리(C1) 바이오 리파이너리용 메탄올 내성 균주를 개발했다고 22일 밝혔다. 연구진은 이를 '슈퍼균주'로 불렀다. 김동혁 에너지화학공학과 교수는 "미생물이 메탄올로 석유화학 제품을 생산할 수 있는 원천 기술"이라며 "메탄올은 C1 원료 가운데 비교적 단가가 저렴하고 운송·저장이 쉽다"고 말했다. 김 교수는 "이 균주는 2.5% 고농도 메탄올에서도 기존 균주보다 1.68배 빠른 증식이 가능하다"며 "바이오 리파이너리 기술이 경제성을 갖추려면 고농도 메탄올에서도 균주가 빠르게 증식해야 하는데, 일반적인 균주는 메탄올 농도가 1%를 넘어서면 성장이 억제된다"고 설명했다. 고농도 메탄올은 미생물에 치명적인 독으로 작용한다. 세포막 지질 구조를 붕괴시킬 뿐만 아니라 세포 내에서 포름알데하이드와 같은 반응성 높은 독성 중간체를 생성한다. 특히, 메탄올은 세포 성장에 필수적인 아미노산 '메티오닌'과 화학적 구조가 유사하기 때문에 메티오닌 합성 효소가 메탄올을 원료로 오인, 독성물질인 메톡신을 합성한다. 메톡신은 단백질 합성 과정에 침투해 불량 단백질을 양산하고 세포 생존도 위협한다. 그렇기에, 균주에서의 메탄올 농도 한계가 1%였다. 연구팀은 이 같은 문제를 선택압력으로 자연계 진화 과정을 실험실에서 가속화하는 '적응실험실진화(ALE)' 기법으로 해결했다. ALE는 미생물을 특정 환경(고농도 독성 물질, 고온, 고염 등)에 장기간 지속 노출, 배양해 자연적 돌연변이를 유도하고 이 같은 환경에 적응한 개체를 인위적으로 선택·분리하는 실험 기법이다. 연구팀은 0.5% 메탄올 배치에서 메탄올 농도를 0.25%씩 높이는 방식으로 4개월 간 800세대를 연속 배양했다. 배양 결과, 2.5% 고농도 메탄올 환경에서도 생장이 멈추지 않고 야생형 대비 최대 1.68배 빠른 성장 속도를 보이는 진화 균주(Am01 등)를 확보했다. 연구팀은 또 진화 균주가 공통적으로 메티오닌 합성 효소 유전자(metY)에 변이가 발생한 것도 확인했다. 제1저자인 이규민 연구원은 "미생물이 극한 환경에서 살아남기 위해 '독성 물질 생성 억제'와 '에너지 보존'이라는 두 가지 정교한 전략을 동시에 구사한다는 사실을 시스템 수준에서 확인했다"고 말했다. 이 연구원은 “메탄올 기반 바이오 리파이너리 공정용 고성능 미생물의 유전적 설계도를 확보한 연구”라며 “유전자 변이 정보를 이용하면, 다시 적응형 진화를 거치지 않아도 유전자 가위 등을 통해 메탄올 내성 균주를 단시간 대량 설계하고 생산할 수 있게 된다”고 설명했다. 김동혁 교수는 “바이오 플라스틱이나 유기산 생산 과정에서 공정 단가를 낮추고 생산량을 늘려 경제성을 확보하는 데 도움이 될 것”으로 기대했다. 연구 결과는 국제학술지 '바이오로지컬 엔지니어링 저널' 사이트에 지난 1월 12일 공개됐다. 과학기술정보통신부 C1 가스 리파이너리 사업과 한국연구재단 기초연구실지원사업 및 바이오·의료기술개발 사업, 동그라미재단 혁신과학프로젝트 지원을 받았다.

2026.02.22 09:00박희범 기자

HD현대重, 힘센엔진 에탄올 적용…연료 유연성 우위 다진다

선박엔진 시장에서 존재감을 키워온 HD현대중공업이 친환경 연료 다변화 전략을 앞세워 기술 우위를 강화하고 있다. 20일 HD현대중공업에 따르면 회사는 최근 힘센(HiMSEN) 듀얼퓨얼 엔진에 에탄올 연료를 적용해 연소·운전 특성 시험을 진행한 결과, 전 부하 구간에서 안정 운전이 가능함을 확인했다. 힘센 엔진은 HD현대중공업이 독자 기술로 개발한 4행정 중속 엔진이다. 이번 시험은 기존 메탄올 듀얼퓨얼 엔진 플랫폼을 기반으로 진행됐다. 회사는 연료 물성 차이에 따른 시동성, 연소 안정성, 출력 안정성, 배출가스 특성 등을 점검하는 데 초점을 맞췄다고 설명했다. 다만 이번 결과는 에탄올 연료 적용 가능성을 확인한 단계로, 상용화까지는 추가 검증이 필요하다. 회사는 선급 요구사항과 실제 운항 조건을 반영한 내구 시험을 추가로 진행할 계획이다. 국제해사기구(IMO) 환경 규제가 강화되면서 해운업계 연료 다변화 흐름도 뚜렷해지고 있다. 세계 최대 해운사 머스크는 중국이 주도하는 그린 메탄올 공급에 대한 의존도를 낮추기 위해 에탄올 활용 확대 방안을 검토하는 것으로 알려졌다. 머스크는 메탄올에 에탄올을 일부 혼합하는 방식으로 시험 운항 데이터를 확보하며 연료 가용성을 넓히는 시도를 이어가고 있고, 장기적으로 에탄올 비중을 단계적으로 확대하는 방안도 거론된다. 이처럼 선주들이 에탄올을 대체 연료로 검토하는 배경에는 물성·공급 측면에서의 장점이 있다는 평가가 나온다. 업계에서는 에탄올이 메탄올과 마찬가지로 상온·상압에서 액체로 취급할 수 있고, 바이오 기반 생산이 가능하다는 점에서 탄소 감축 잠재력이 있는 대체연료로 본다. 지역별 메탄올 공급 여건과 가격 변동성에 대응할 수 있는 연료 옵션이라는 점도 강점으로 꼽힌다. 선주들의 이런 요구가 커지면서 조선·엔진업계 경쟁 축도 바뀌고 있다. 조선·해운업계가 친환경 연료 사용을 확대하는 과정에서 향후 경쟁력 핵심은 특정 연료에 대한 쏠림보다 연료 유연성을 얼마나 빠르게 확보하느냐로 이동하는 분위기다. 이에 따라 에탄올 연료 엔진 시장도 실증과 제도 정비를 거치며 개화하는 단계다. 실제 글로벌 엔진 업체들은 상용 적용을 염두에 둔 실증을 늘리고 있다. HD현대중공업의 경쟁사인 바르질라는 사탕수수 기반 에탄올을 연료로 적용하는 실증 프로젝트를 추진 중이며, 장시간 운전 시험 등을 통해 상용성 검증에 나서는 흐름이다. HD현대중공업의 이번 시험 역시 기존 메탄올 플랫폼을 최대한 활용해 에탄올 적용 가능성을 확인했다는 점에서, 고객사 선택지를 넓히는 연료 다변화 전략으로 해석된다. HD현대중공업 관계자는 "아직 국내에 공식적으로 에탄올 엔진으로 선급 승인된 엔진이 없다"며 "에탄올 주입 실험을 성공하긴 했지만 공식적인 인정까지는 추가 단계들이 남아있다"고 설명했다. 문건필 한국선급 대체연료기술팀장은 "친환경 연료 수요가 높아지는 상황에서 에탄올 연료 엔진 개발·실증이 이어지는 것은 고무적"이라며 "에탄올 연료 기반 엔진 개발이 단기간(1~2년내)에 가능할 것으로 보인다"고 말했다. 이어 "연료 다변화는 선주 요구에 대응할 수 있는 선택지를 넓혀 결과적으로 시장 경쟁력 강화로 연결될 수 있다"며 "다만 환경 규제가 강화될수록 바이오메탄올·바이오에탄올 등 바이오 기반 연료 경쟁력이 더 커질 것"이라고 덧붙였다.

2026.01.20 18:10류은주 기자

"평택-유럽 잇는 녹색해운항로 도입 시 연 140만톤 탄소 감축"

평택항과 유럽을 잇는 자동차운반선 기반 녹색해운항로를 구축할 경우, 물동량이 가장 많은 항로 한 곳에서만 연간 140만톤 이산화탄소를 감축할 수 있다는 분석이 나왔다. 23일 기후솔루션은 '탄소중립을 위한 대한민국-유럽 녹색해운항로: 국내 자동차 수출입 1위 평택항과 주요 유럽항을 중심으로'라는 제목의 보고서를 발간했다. 이번 보고서는 국내 최대 자동차 수출입 항만인 평택항과 브레머하펜·앤트워프·지브뤼훼·사우샘프턴 등 유럽 주요 항만 사이 자동차운반선 기반의 녹색해운항로 구축을 새롭게 제안했다. 해운업은 전 세계 온실가스 배출량 약 3%를 차지하며, 물동량 증가와 함께 배출량도 지속적으로 늘어날 것으로 전망된다. 이에 국제해사기구(IMO)는 2050년까지 해운 부문 탄소중립을 목표로 설정했고, 이를 달성할 핵심 전략 중 하나로 '녹색해운항로'가 주목받고 있다. 녹색해운항로는 무탄소 연료 선박을 운항하고, 항만 운영을 전기화하여 재생에너지 기반 전기를 공급하는 등의 방안을 통합한 개념이다. 그간 녹색해운항로는 주로 컨테이너선을 중심으로 논의돼 왔지만, 자동차운반선 역시 주목할 만한 대안으로 제시된다. 자동차 전용 부두는 대형 하역 장비가 거의 필요하지 않아, 친환경 항만으로의 전환이 상대적으로 용이하기 때문이다. 보고서는 국내 자동차운반선 녹색해운항로의 도입지로 평택항을 주목했다. 평택항은 국내 수입차 물량의 95% 이상을 처리하는 자동차 물류의 핵심 거점이며, 최근 3년간 평택-유럽 간 자동차운반선 운항 규모는 연 286척, 운항 횟수는 연 430~450회 이상을 안정적으로 유지하고 있어 녹색해운항로의 상용화 가능성 또한 높은 것으로 평가된다. 정부와 항만공사 주도로 운영되는 다른 주요 항만들과 달리, 민간 주도의 유연한 운영 구조를 갖추고 있어 시범 항로 도입에도 유리한 조건을 갖추고 있다. 또한 보고서는 평택-유럽 녹색해운항로의 핵심 연료로 '그린 메탄올'을 제시했다. 그린 메탄올은 액화가스(LNG) 등 기존 화석연료에 비해 온실가스 배출량이 현저히 낮은 데다, 액체연료이기 때문에 기존 선박 내 연료 공급(벙커링) 시설을 그대로 활용할 수 있다는 점에서 가장 현실적인 대체 연료로 꼽힌다. 연료 수급 전략도 함께 제안했다. 단기적으로는 울산항의 기존 인프라를 활용해 벙커링 거점으로 삼고, 장기적으로는 평택항 인근에 재생에너지 기반 전기를 활용한 e-메탄올 생산 기반을 구축하겠다는 것이 골자다. 이를 통해 국내에서 자립적인 연료 수급 체계를 단계적으로 완성해 나간다는 구상이다. 보고서는 녹색해운항로의 실행을 위해 공공과 민간의 협력 체계가 필수적이라는 점도 강조했다. 우선, 친환경 연료는 기존 화석연료보다 도입 및 운영 비용이 높기 때문에, 정부 차원의 보조금 지원과 세제 혜택 등 제도적 유인책이 반드시 병행돼야 한다는 것이다. 한주은 연구원은 “한국은 해운 탈탄소화를 주도하는 유럽과 함께, 평택항을 중심으로 민간 주도의 시범 항로를 구축할 수 있는 기반을 갖추고 있다”며 “IMO의 온실가스 감축 목표와 유럽연합의 규제 강화에 대응해 국내 선사와 조선업계 중장기 경쟁력을 확보하기 위해서라도, 녹색해운항로 구축은 필수적”이라고 강조했다.

2025.04.23 09:44류은주 기자

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