| 초록 |
목질계 바이오매스로부터 에탄올을 생산하는 공정의 속도 결정 단계는 발효 이전에 셀룰로오스의 당화인데, 대부분의 별도의 전처리 공정 없이는 20%정도를 넘지 못한다. 즉, 목질계 바이오매스가 에탄올로 전환되는 공정 이전에 전처리 공정을 필요로 한다. 목질계 바이오매스의 반응성에 영향을 미치는 요소로 섬유소 자체의 결정도, 물질의 다공성등과 리그닌이나 헤미셀룰로오스의 함량도 주요한 변수가 된다. 목질계 바이오매스의 효소 가수분해 반응속도는 효소의 흡착이 가능한 섬유서의 표면적에 비례한다. 즉, 효소의 흡착이 용이하며 흡착할 수 있는 표면이 많을수록 반응속도는 증가하게 된다. 섬유소의 결정도에 의해 효소의 가수분해 속도가 결정지어진다. 목질계 바이오매스의 리그닌은 효소가 흡착될 수 있는 셀룰로오스 표면적에 영향을 미치기도 하며, 또한 효소와 직접 결합하기도 한다. 리그닌은 효소와의 결합도 제한하며 유효효소도 감소시켜 결과적으로 가수분해의 속도를 낮추게 된다. 이러한 문제점을 극복하고, 효율적인 전처리공정을 통한 바이오 에탄올을 생산하기위해 암모니아 전처리 공정을 도입하였다. 이 공정은 리그닌을 효율적으로 분별하여 당화공정과 발효공정의 효율을 극대화할 수 있었으며, 특히 전용된 기질인, 폐참나무의 경우는 기존의 공정 조건보다 낮은 온도에서도 높은 전처리 효율을 얻을 수 있었다. |
