바이오수소 생산을 위한 Thermococcus onnurineus NA1의 운영기술 개발

Abstract

산업화 이후 주요 에너지원으로 사용된 화석연료는 연소과정에서 온실가스인 이산화탄소를 배출하여 지구온난화를 발생시키는 주요원인이 되었다. 이러한 범지구적인 환경변화를 막기 위해 온실가스를 배출하지 않는 에너지원에 대한 관심이 갈수록 높아지고 있다. 수소는 연소과정에서 순수한 물만을 배출하기 때문에 지구온난화를 막을 수 있는 대체에너지로 각광받고 있다. 해저 열수구에서 분리된 초고온성 해양 고세균인 Thermococcus onnurineus NA1은 다양한 수소화효소를 보유하고 있어 starch, formate 및 CO 등을 이용하여 수소를 생산하고 있다. 이중 CO는 산업체 부생가스로 많이 발생하고 있어 이를 이용한 수소생산에 대하여 이전 연구를 통해 진행하였다. 제철소에서 발생되는 LDG가스에 포함된 CO를 이용하여 1톤 규모의 pilot scale에서 바이오수소생산 및 정제, 연료전지를 통한 전기로의 전환하는데 성공하였으며, 보다 큰 규모인 약 50톤 규모 demo-plant 에서 수소생산을 위한 연구가 진행되고 있다. Demo-plant의 대규모 연구에서 안정적인 연속배양을 수행하기 위해 실험실 조건에서 low dilution rate에서의 운영조건 확립에 대한 연구를 진행하였고, 경제성을 높일 수 있는 운영기술 개발을 위해 천일염과 해수 등을 이용한 연구를 진행하였다.