지방산 종류에 따른 바이오가스 생산 = Biogas Production from the Various Types of the Fatty Acids

국문 초록 (Abstract)

런던 협약에 의거 2012년부터 가축분뇨 및 음식물류 폐기물의 해양투기가 전면 금지됨에 따라 유기성 폐기물의 효과적인 처리 방안이 요구되는 실정이다(한국과학 기술정보연구원, 2013). 혐기성 소화는 유기성 폐기물을 친환경적으로 처리할 뿐 아니라, 메탄가스의 회수를 통해 자원화가 가능하다. 그러나 유기성 폐기물은 계절 및 지역에 따라 구성성분의 비가 다르며, 이는 바이오가스 생산에 영향을 미친다(Kafle and Kim, 2013). 특히, 유기성 폐기물의 Proximate composition 중 지방 함량이 많을 때 바이오가스생산이 지연되어 생산효율이 감소된다(김민지, 2016). 지방은 구조와 결합 방식에 따라 포화지방과 불포화지방으로 나뉘고, 이들의 혐기소화에 관여하는 미생물이 각각 다르다. 지방의 대부분은 중성지방으로 구성되어있으며, 가수분해산물로 LCFA (장쇄지방산)을 생성한다. LCFA는 탄소수가 12이상인 지방산으로 메탄 균에 악영향을 미친다(Dememyer and Henderickk, 1966). Diana 등(2013)은 LCFA의 사슬길이가 더 길고, 불포화 결합이 많을수록 메탄 균에 대한 독성이 두드러졌다고 보고 한 바 있다.
본 연구 결과, 바이오가스 생산량은 포화지방산보다 불포화지방산 함량이 많을수록 높았다. 또한 불포화지방산 함량이 많아질수록 2단계의 지연현상을 보이며, 바이오가스 생산량의 90%인 T90 기간도 길어졌다. 이러한 결과는 불포화지방산의 높은 탄소 수 및 이중결합 수가 바이오가스 생산에 영향을 미쳤기 때문으로 판단된다(Rustan and Drevon, 2005; D Eryilmaz, 2016; Prins et al., 1972). 따라서 지방산 종류 및 지방산의 탄소수와 이중결합 수에 따른 바이오가스 생산성능에 대한 기초연구가 수행 중에 있다.