SAF 생산 효율 높인 폐목재 기반 항공연료 개발

2025년 04월 24일

항공 산업의 탄소 배출 저감 방안으로 주목받는 지속가능한 항공연료(Sustainable Aviation Fuel, SAF) 분야에서 한국 연구진이 폐목재 를 원료로 친환경 항공유 생산에 성공했다.

한국과학기술연구원(KIST) 청정에너지연구센터 이웅희 박사 연구팀은 폐목재 에서 추출한 리그닌을 전기화학 기술로 SAF 원료로 전환하는 데 성공했다고 24일 밝혔다.

이번 연구는 복잡한 고온·고압 공정 없이 상온·상압에서 안정적인 SAF 생산이 가능하다는 점에서 항공업계의 주목을 받고 있다.

리그닌은 폐목재, 볏짚 등 식물성 바이오매스에 풍부한 성분으로, 높은 탄소 함량을 지녀 항공유를 대체할 수 있는 친환경 원료로 평가된다.

식량 자원을 소모하지 않고 농업 및 임업 부산물에서 대량 확보가 가능하다는 점에서도 친환경 항공연료 원료로 각광받고 있다.

그러나 기존에는 리그닌 오일의 산소 함량이 높아 고온·고압 환경에서만 연료 전환이 가능했고, 이 과정에서 불필요한 부산물이 발생해 항공유로의 활용이 어려웠다.

KIST 연구팀은 이러한 한계를 극복하기 위해 전기화학 기술을 적용, 리그닌 오일을 저에너지 환경인 상온·상압 조건에서도 안정적으로 반응시킬 수 있는 기술을 개발했다.

복잡한 구조의 리그닌 오일을 별도의 전처리 없이 그대로 활용하면서도 높은 전환 효율을 달성했으며, 기존 10% 수준에 불과했던 전류 효율과 선택도는 60% 이상으로 향상됐다.

반응물 전환율도 98%에 이르며, 항공연료 생산 과정의 효율성과 경제성을 높이는 데 성공했다.

특히 이번 친환경 항공유 생산 기술은 SAF 생산 단가를 낮추고 공정을 단순화할 수 있어, 생산 비용과 복잡한 절차로 SAF 도입을 망설이던 항공업계에 실질적인 해법이 될 것으로 기대된다.

고도화된 전기화학 공정은 태양광, 풍력 등 재생에너지와 결합해 탄소 배출 저감 효과를 극대화할 수 있으며, 이를 통해 항공 산업의 탄소 중립 전환과 항공유 수입 의존도 감소에도 기여할 수 있을 전망이다.

이번 연구는 국제학술지 ‘미국화학회지’에 게재돼 세계 학계에서도 그 기술적 가치를 인정받았다.

이웅희 박사는 “이번 연구는 폐자원을 친환경 항공연료로 전환할 수 있는 새로운 기술적 가능성을 제시했다는 점에서 의미가 크다”면서 “향후 전기화학 기술을 이용한 SAF 생산을 위한 기술 발전의 나침반 역할을 할 것”이라고 강조했다.

연구팀은 앞으로 전기화학 기술의 효율을 더욱 높이고 상용화를 위한 후속 연구도 지속할 계획이다.