[논문]곤충 유래 바이오디젤의 국내 생산 가능성에 관한 고찰

박조용

doi:10.12925/jkocs.2019.36.4.1399

곤충 유래 바이오디젤의 국내 생산 가능성에 관한 고찰
Prospects of Insect Biodiesel Production in Korea: A review 원문보기

Journal of the Korean Applied Science and Technology = 한국응용과학기술학회지, v.36 no.4, 2019년, pp.1399 - 1409

초록
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바이오디젤은 신재생연료이면서 환경 친화적인 수송용 액상 바이오연료이다. 곤충은 새로운 바이오디젤 원료로 여겨지고 있다. 특히, 동애등에는 높은 지질을 함유하고 있어 재생가능한 바이오디젤 원료이다. 동애등에 유래 바이오디젤은 포화지방산 함량이 높고 다불포화지방산 함량이 낮아 품질이 좋은 바이오디젤을 만들 수 있다. 동애등에 유래 바이오디젤은 EN 14214의 대부분 품질기준을 만족한다. 동애등에는 기존의 식물성 원료, 미세조류에 비해 지질 수율이 높아 바이오디젤 생산성이 높다. 본 논문에서는 곤충 유래 바이오디젤의 전반적인 생산 방법과 품질 특성에 대해 서술하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Biodiesel is a renewable and environmentally friendly liquid biofuel for transportation. Insect is considered as a new valuable biomass to convert into biodiesel. In particular, BSF(Black Soldier Fly) containing high fat is a renewable source of biodiesel. Biodiesel drived BSF has high concentration of saturated fatty acid methyl ester and low concentration of polyunsaturted fatty acid methyl ester which makes it potentially an ideal substrate for producing excellent quality biodiesel. Most of the fuel properties of BSF biodiesel were met the requirements of standard EN 14214. BSF have a higher lipid yield and biodiesel productivity as compared to microalgae and vegetable oils. This review paper includes the overall summary and compilation of the insect research conducted on biodiesel production and includes the BSF biodiesel properties.

주제어

표/그림 (11)

표 Table 1. Estimated oil contents of different biodiesel feedstocks[7]
그림 Fig. 1. Schematic presentation of bioconversion of food waste to biofuel and animal feed[8].
표 Table 2. Physical and chemical properties of grease of BSF
표 Table 3. The fatty acid composition of grease BSF
그림 Fig. 2. Process diagram for biodiesel production.
표 Table 4. Reaction properties of alkali and acid catalyst
표 Table 5. Reaction equation for biodiesel production
표 Table 6. The fatty acid composition of BSF biodiesel
표 Table 7. Saturated and unsaturated FAME properties of grease of BSF
표 Table 8. Analysis data of the quality of biodiesel from the BSF grease
표 Table 9. Composition of BSF with other biodiesel feedstocks[2].

AI 본문요약
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문제 정의

동애등에 지질과 바이오디젤의 연료 특성을 기존 식물성 원료와 비교하였다. 또한, 곤충 유래 바이오디젤의 생산성을 기존의 원료와 비교하여 국내 생산 가능성을 알아보았다.
본 논문에서는 새로운 바이오디젤 원료로서 곤충(동애등에) 지질의 가능성을 알아보기 위해 동애등에 사육에서부터 지질 추출, 바이오디젤 합성까지 알아보았다. 동애등에 지질과 바이오디젤의 연료 특성을 기존 식물성 원료와 비교하였다.

제안 방법

반면에 염기 촉매를 사용한 경우에는 상대적으로 적은 메탄올과 40 ~ 60 ℃의 낮은 반응 온도에서 1 hr 내외의 짧은 시간 동안 반응한다. 곤충 지질 유래 바이오디젤 합성에서 반응 온도, 반응 시간이 짧은 염기촉매를 사용하였고 FFA 함량을 최소로 하여 후처리 공정을 보다 쉽게 하였다.
곤충 지질 유래 바이오디젤의 FAME 함량과 성분은 EN14103 시험 방법을 통해 가스크로마토그래피로 분석되고 대두유, 팜유 유래 바이오디젤 등과 비교하였다.
곤충(동애등에)으로부터 생산된 바이오디젤은 국내 곤충 사육 조건을 적용하여 계산하였다. 동애등에는 음식물쓰레기를 먹이로 하여 ㎡ 당 25,000마리를 14일 동안 사육하였다.
본 논문에서는 새로운 바이오디젤 원료로서 곤충(동애등에) 지질의 가능성을 알아보기 위해 동애등에 사육에서부터 지질 추출, 바이오디젤 합성까지 알아보았다. 동애등에 지질과 바이오디젤의 연료 특성을 기존 식물성 원료와 비교하였다. 또한, 곤충 유래 바이오디젤의 생산성을 기존의 원료와 비교하여 국내 생산 가능성을 알아보았다.

성능/효과

바이오디젤 품질기준인 EN14214의 전 항목을 분석한 예는 없지만 대부분의 연구들이 바이오디젤의 연료 품질에 영향을 줄 수 있는 주요 항목을 대상으로 이루어졌다. 기존의 동・식물성 유래 바이오디젤과 큰 차이를 보이지 않아 바이오디젤 원료로 곤충 지질의 사용 가능성을 확인 할 수 있었다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	비누화 값은 용도는 무엇인가?	Table 2에서 지질의 요오드가는 지질에 함유된 불포화지방산과 관련이 있다. 비누화 값(saponification)은 KOH의 양으로 나타내며 지 질의 평균적인 분자량을 측정하기 위해 사용된다. 녹는점은 지질의 어는점과 관련이 있고 과산화물 가는 저장과정의 산폐와 관련된다.
	바이오디젤의 장점은 무엇인가?	바이오연료 중에서 바이오디젤은 동・식물성 지질과 메탄올을 촉매 하에서 에스테르화 반응으로 생산한다. 바이오디젤은 자체 윤활성, 높은 인 화점, 생물학적 분해, 낮은 황 함량 등과 같은 많은 이점을 가지고 있다. 촉매는 산촉매, 염기촉 매, 고체촉매 등이 사용되며 지질의 자유지방산 (FFA, free fatty acid) 함량에 의해 결정된다.
	바이오디젤의 원료로서 곤충을 이용하려는 이유는?	현재, 바이오디젤 원료로서 곤충을 이용하려는 많은 연구가 진행되고 있다. 곤충은 높은 지질 함량, 짧은 생애주기, 높은 재생산율을 갖기 때문 이다. 특히, 동애등에(BSF, black solid fly, Hermetia illucens)의 유충은 가장 가능성이 있는 바이오디젤 원료로 보고되고 있다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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