AI 활용 목질계 바이오화합물 생산을 위한 전문가 세미나. 국립산림과학원 제공
산림청 국립산림과학원은 산림바이오매스로부터 목질계 바이오화합물 생산 연구에 AI 기술 활용 방안을 모색하고자 전문가 세미나를 개최했다고 밝혔다.
이번 세미나에서는 ▲화석자원 대체 소재화를 위한 산림 바이오화합물 전환기술 개발 연구현황(국립산림과학원 임산소재연구과 유선화 연구관) ▲임산공학 분야에서의 AI 활용 사례(경상국립대학교 환경재료과학과 하시영 교수)를 공유했으며, 관련 전문가들의 질의응답과 토론이 진행되었다.
목질계 바이오화합물은 나무, 가지, 잔가지, 톱밥 등 산림 바이오매스에서 추출·가공되는 화학 물질을 말한다. 이들 성분은 주로 셀룰로오스, 헤미셀룰로오스, 리그닌 등으로 구성되며, 이를 분해·전환하면 ▲바이오플라스틱 ▲바이오연료 ▲천연 항산화제 ▲의약·화장품 원료 등 다양한 고부가가치 소재로 활용할 수 있다. 기존의 석유 기반 화학제품을 대체할 수 있는 ‘친환경 대안 자원’이라는 점에서 주목받고 있다.
목질계 바이오화합물의 생산시설 전공정 및 전환 모식도. 국립산림과학원 제공
국립산림과학원 임산소재연구과 유선화 연구관은 고온·고압의 급속 수열 반응으로 산림 바이오매스를 분해하여 62%의 전환수율로 당을 얻었으며, 전기화학 반응을 통해 분해 산물 중 하나인 하이드록시메틸푸르푸랄을 페트병으로 대체할 수 있는 바이오플라스틱 전구체로 74% 전환한 결과를 소개했다. 경상국립대학교 환경재료과학과 하시영 교수는 머신러닝 기반 예측 모델을 개발해 천연 추출물의 항산화 활성과 소나무 칩의 효소당화 분해율을 예측할 수 있는 연구결과를 발표했다.
한편, 국립산림과학원은 2027년까지 하루 0.1톤의 산림바이오매스로 목질계 바이오화합물을 생산하는 전 공정을 연속적으로 수행할 수 있는 시설을 구축하고, 해당 시설 운영에 AI 기술을 접목할 계획이다.
국립산림과학원는 2027년까지 하루 0.1톤의 산림바이오매스로 목질계 바이오화합물 생산을 목표로 하고 있다. 국립산림과학원 제공
국립산림과학원 임산소재연구과 유선화 연구관은 “이번 세미나는 실증 규모 목질계 바이오화합물 생산시설에 AI 기술을 적용하는 방안을 심도 있게 논의하는 자리였다”며 “부가가치가 높은 바이오화합물의 최대 수율 생산과 산림바이오매스의 화이트바이오 산업 활용에 AI 기술이 큰 역할을 할 것으로 기대한다”고 전했다.