GS칼텍스, 바이오콤비나트로 바이오화학산업 리드한다
바이오콤비나트 내 GS칼텍스 현장에서의 농축액과 여액
이산화탄소 배출 규제 강화, 국제유가 불안정 등 환경변화에 능동적으로 대처하기 위한 노력들이 선진국을 중심으로 다양하게 전개되고 있다. 특히 석유화학 제품을 대신할 재생가능한 원료 물질인 바이오매스를 이용한 친환경 공정의 중요성이 부각되고 있다.
대형 국책과제인 ‘바이오콤비나트’는 선진국과 기술격차를 줄이고 시장을 조기 선점하기 위해 정부 (산업통상자원부), 지자체 (전라북도, 군산시), 산업계 (GS칼텍스, 부강테크 포함 6개사)등 9개 기관이 참여하고 있다. 2019년 완공을 앞두고 있는 ‘바이오콤비나트 실증센터’는 바이오매스 원료에서 바이오 에탄올, 2.3-부탄디올, 피롤리돈 등 바이오화학원료 생산기술을 개발하고 화장품, 헬스케어, 농약 등의 분야로 상업화 가능성을 검증할 기반시설로 활용될 예정이다.
GS칼텍스는 바이오콤비나트를 통해 신성장동력인 바이오화학산업 확산을 위한 기반시설을 확보하고 생산제품의 경제성 등을 검토한 뒤 사업화에 본격 착수한다는 방침이다.
GS칼텍스 기술연구소는 “Leading the future with Global Outstanding Technology’ 라는 비전 아래 바이오화학, 복합소재 연구와 같은 미래지향적인 신규 사업영역과 정유, 석유화학 등의 기존 사업영역까지 다양한 연구개발을 진행하며 종합에너지 회사로의 지속성장을 이끌고 있다.
고순도 2,3-BDO는 FMX가 책임진다
식물, 발효음식, 인체, 토양 등에 광범위하게 존재하는 2,3-부탄디올(2,3-BDO)은 특이한 구조로 인해 일반적인 석유화학 공정으로는 생산이 어렵고 상업적으로 생산되거나 사용된 전례가 없다.
미생물이 바이오매스를 섭취한 후 생산하는 2,3-부탄디올을 고순도로 분리하여 시생산하는 공정에 FMX가 적용되었다. 미생물은 발효과정에서 2,3-부탄디올 뿐만 아니라 다양한 물질들을 만들기 때문에 필요한 2,3-부탄디올만 얻기 위해서는 분리·정제 공정이 필수적이다. FMX가 이러한 분리·정제 공정에 적용되면 높은 공정효율 달성에 효과가 클 것으로 예상된다.
GS칼텍스의 2,3-부탄디올 생산기술—생물공정을 통한 2,3-부탄디올 이성질체 대량생산기술—은 2018년 8월, 산업통상자원부 국사기술표준원 인증인 NET (New Excellent Technology)를 획득했다.
2,3-부탄디올이 함유된 화장품
GS칼텍스 남희근 박사가 만난 FMX
Q. FMX 적용으로 구체적으로 생산공정 개선에 어떤 변화가 있었나요?
2,3-부탄디올의 분리·정제공정에 FMX를 적용함으로써 공정의 단순화 및 생산수율 향상은 물론, 후단 ED (Electro Dialysis)공정의 부하절감과 운전시간 단축의 효과를 얻게 되었습니다. 특히 막 막힘 현상을 방지할 수 있는 시스템 덕분에 기존 멤브레인보다 높은 수율을 확보할 수 있어서 전체적으로 공정 효율성이 크게 높아 졌습니다.
Q. 박사님이 생각하는 FMX의 가장 큰 장점은 무엇입니까?
고농도에서 운전이 가능하다는 것입니다. 기존 멤브레인으로는 분리가 불가능한 고농도, 고점도의 물질을 분리하여 기존의 여러공정을 FMX로 대체하면서 단순한 공정구성이 가능해진 것이 FMX의 최대 장점이라고 생각합니다.