KR101036853B1 - 리그노셀룰로스계 바이오매스의 가수분해 전처리방법, 상기 방법으로 처리된 바이오매스로부터의 당화합물제조방법 및 바이오에탄올제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 리그노셀룰로스계 바이오매스의 가수분해 전처리방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 습식 마쇄와 팝핑법(popping method)을 복합적으로 이용하는 리그노셀룰로스계 바이오매스의 가수분해 전처리방법, 상기 방법으로 처리된 바이오매스로부터의 당화합물제조방법 및 바이오에탄올제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 의하면, 기존에 알려진 가수분해 전처리 방법에 비해 소비되는 에너지가 절감됨과 동시에 화학물질의 처리 없이 친환경적인 방법으로 비교적 간단하게 리그노셀룰로스계 바이스매스를 전처리할 수 있을 뿐만 아니라, 가수분해효율을 효과적으로 향상시킬 수 있다.

Description

리그노셀룰로스계 바이오매스의 가수분해 전처리방법, 상기 방법으로 처리된 바이오매스로부터의 당화합물제조방법 및 바이오에탄올제조방법{Process for the pre-treatment of lignocellulosic biomass by popping method combined with wet milling and process for the production of saccarification and bio-ethanol using the same}

본 발명은 리그노셀룰로스계 바이오매스의 가수분해 전처리방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 습식 마쇄와 팝핑법(popping method)을 복합적으로 이용하는 리그노셀룰로스계 바이오매스의 가수분해 전처리방법, 상기 방법으로 처리된 바이오매스로부터의 당화합물제조방법 및 바이오에탄올제조방법에 관한 것이다.

종래 당화합물은 식물이나 해조류의 천연물 또는 미생물의 배양에 의해 생산되어 식품이나 의약 분야에서 다양하게 이용되어 왔다. 특히 글루코오스는 에너지 수요뿐만 아니라 다수의 발효기술들에서 사용되는 주요 기질이므로 다양한 글루코오스 공급원이 요구된다.

더욱이 최근에는 지구 온난화에 의한 온실효과와 석유고갈 문제를 해결하기 위하여 당화합물을 이용한 바이오에너지(bio-energy) 생산에 많은 관심이 집중되고 있는데, 일반적으로 바이오에너지, 즉 바이오에탄올 생산을 위한 탄수화물원으로서 사탕수수 즙 또는 옥수수 전분이 이용되어 왔다.

이러한 제1세대 옥수수 에탄올 생산을 위한 원료들은 식품 및 가축사료와의 경쟁, 재배 면적의 포화 등 많은 문제에 봉착해 있다. 이를 극복하기 위하여, 목본 및 초본류의 재생가능한 리그노셀룰로스(lignocellulose)로부터 생산하는 제2세대 셀룰로스 에탄올에 관한 연구가 미국을 중심으로 진행되고 있다.

전처리가 끝난 목질계 바이오매스로부터 연료용 에탄올을 생산하는 반응 메커니즘은 크게 두가지로 '당화(saccharification)'와 '발효(fermentation)'라 할 수 있다. '당화'는 셀룰로스 성분이 효소의 작용에 의해 글루코스로 전환되는 과정이며, 셀룰라제(cellulase)가 셀룰로스의 반응표면에 흡착하여 셀룰로스를 셀로바이오스(cellobiose)로 바꾸는 과정과 이렇게 생성된 셀로바이오스가 β-글루코시다제(β-glucosidase)의 효소반응에 의해 글루코스로 전환되는 과정으로 나눌 수 있다. '발효'는 당화 과정에 의해 생성된 글루코스가 효모 등의 미생물에 의해 혐기성 조건 하에서 에탄올과 이산화탄소로 전환되는 과정을 일컫는다.

이와 같이 리그노셀룰로스계 바이오매스를 분해 또는 전환하여 인간생활에 유용한 물질, 즉 섬유소(셀룰로스, 펄프), 포도당, 자일로스(자일란), 정제 리그닌과 이들의 유도물질인 에탄올, 자일리톨 등을 다량 얻을 수 있는데, 리그노셀룰로스계 바이오매스의 생물공학적 가수분해에 주로 영향을 미치는 요소에는 섬유소의 결정화도, 다공성이 있으며, 리그닌이나 헤미셀룰로스의 함량 또한 중요한 변수로 작용한다.

특히, 효소를 이용한 생물학적 가수분해 시 효소의 흡착능은 셀룰로스의 표면적과 매우 높은 상관관계를 가지고 있다. 가수분해 속도는 효소의 흡착량이 증가할수록 증가하며, 흡착된 효소와 섬유소의 결정화도에 의해 결정된다.

한편, 리그노셀룰로스계 바이오매스를 당화시키기 위해서는 전처리 공정이 필수적인 것으로 알려져 있다. 효과적인 전처리 공정은 섬유소의 함량을 증가시키고, 미세섬유의 결정성을 감소시켜, 바이오매스의 단위면적 당 효소의 흡착율을 높임으로써, 섬유소의 반응성 증가에 의해 효소 가수분해 능력을 증가시키는 것이어야 한다. 이러한 전처리 방법으로는 다양한 리그노셀룰로스계 바이오매스의 종류에 따라 다양한 물리적ㅇ화학적 방법, 예를 들어 증기 폭쇄법, 알칼리 처리법, 이산화황 처리법, 과산화수소 처리법, 초임계 암모니아 처리법, 약산 추출 처리법, 암모니아 동결 폭쇄법 등이 알려져 있으며, 실제로 이들 방법을 조합하여 수행하고 있다. 그러나, 일반적으로 물리적 방법은 공정이 느리고, 에너지 소비가 많아 경제성이 떨어지며, 화학적 방법은 강산이나 강알칼리성 화합물을 사용하여 비용이 높고, 대용량 공정에는 부적합하며, 독성이 높아 환경에 악영향을 미치는 문제점이 있었다.

이러한, 문제점을 해결하기 위해 본 발명자들은 환경문제를 일으키지 않고 소비되는 에너지를 절감할 수 있는 효과적인 전처리 방법을 개발하여 국내특허 출원번호 제10-2007-0102493호로 출원하였는데, 상기 특허는 "1)리그노셀룰로스계 바이오매스를 팝핑하여 전처리하고; 2) 전처리된 바이오매스를 당화시키거나 당화 및 발효시키는: 단계를 포함하는, 리그노셀룰로스계 바이오매스로부터 당화합물 또는 바이오에탄올을 생산하는 방법"을 개시한다.

즉, 상기 특허에 개시된 전처리 방법은 도 1에 도시된 전처리 방법 중 팝핑 후 건식마쇄에 의한 방법이다.

그러나, 상기 특허보다 더 가수분해 효율이 높은 방법이 개발된다면 보다 바람직할 것이다.

본 발명자들은 가수분해 효율을 더욱 향상시킬 수 있는 리그노셀룰로스계 바이오매스 전처리 공정에 대한 기술을 개발하기 위하여 지속적인 연구노력을 수행해온 결과, 팝핑 전에 바이오매스를 습식마쇄하게 되면 현저하게 표면적이 증가하는 것을 알게 되어 본 발명을 완성하였다.

따라서 본 발명의 목적은 종래에 알려진 팝핑 전처리 방법에 비해 소비되는 에너지가 절감되고, 화학물질의 처리 없는 친환경적인 리그노셀룰로스계 바이오매스의 가수분해 전처리방법, 상기 방법으로 처리된 바이오매스로부터의 당화합물제조방법 및 바이오에탄올제조방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 종래에 알려진 팝핑 전처리 방법 보다 가수분해 효율이 70% 이상 향상된 리그노셀룰로스계 바이오매스의 가수분해 전처리방법, 상기 방법으로 처리된 바이오매스로부터의 당화합물제조방법 및 바이오에탄올제조방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 리그노셀룰로스계 바이오매스를 수침하여 팽윤시키는 단계; 상기 팽윤된 바이오매스를 습식마쇄하는 단계; 및 상기 습식마쇄된 바이오매스를 팝핑(popping)하는 단계를 포함하는 리그노셀룰로스계 바이오매스의 가수분해 전처리방법을 제공한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 팝핑하는 단계는 상기 습식마쇄된 바이오매스를 팝핑기에서 5~25 ㎏f/㎠의 압력 하에 처리한다.

또한, 본 발명은 제 1 항 또는 제 2 항의 가수분해 전처리방법으로 얻어진 리그노셀룰로스계 바이오매스를 당화시키는 당화단계를 포함하는 리그노셀룰로스계 바이오매스로부터의 당화합물 제조방법을 제공한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 당화단계는 상기 바이오매스 100중량부 당 당화효소 1 내지 20중량부를 처리하여 수행된다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 당화효소는 셀룰라제, 자일라나제, β-글루코시다제 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되는 어느 하나이다.

또한, 본 발명은 리그노셀룰로스계 바이오매스를 제 1 항 또는 제 2 항의 가수분해 전처리방법으로 처리하는 전처리단계; 상기 전처리단계에서 얻어진 바이오매스를 당화시키는 당화단계; 및 상기 당화단계에서 얻어진 당화합물을 발효시키는 발효단계를 포함하는 리그노셀룰로스계 바이오매스로부터의 바이오에탄올제조방법을 제공한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 당화 단계와 발효단계는 단일 반응기 내에서 동시에 수행된다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 당화 단계와 발효 단계의 동시 수행을 위해 크렙시엘라 옥시토카(Klebsiella oxytoca) P2, 브레타노마이세스 커스터시(Brettanomyces curstersii), 사카로마이세스 우브즈런(Saccharomyces uvzrun), 캔디다 브래시카에(Candida brassicae) 중 어느 하나의 재조합 균주가 처리된다.

본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 갖는다.

본 발명의 리그노셀룰로스계 바이오매스의 가수분해 전처리방법, 상기 방법으로 처리된 바이오매스로부터의 당화합물제조방법 및 바이오에탄올제조방법은 종래에 알려진 팝핑 전처리 방법에 비해 소비되는 에너지가 절감되고, 화학물질의 처리 없는 친환경적이다.

본 발명의 리그노셀룰로스계 바이오매스의 가수분해 전처리방법, 상기 방법으로 처리된 바이오매스로부터의 당화합물제조방법 및 바이오에탄올제조방법은 종래에 알려진 팝핑 전처리 방법 보다 가수분해 효율이 70% 이상 향상된다.

도 1은 본 발명의 전처리방법이 포함된 바이오매스로부터 에탄올로의 생물학적 전환공정을 보여주는 모식도이고;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 가수분해 전처리방법이 수행된 후 볏짚의 형태 변화를 보여주는 전자현미경 사진이며;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 당화합물 제조방법에서 가수분해 전처리방법이 수행된 볏짚의 효소 가수분해율 변화를 나타낸 그래프이다.

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.

이하, 바람직한 실시예 및 도면을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다.

도 1은 본 발명자들이 개발한 전처리방법들이 포함된 바이오매스로부터 에탄올로의 생물학적 전환공정을 보여주는 모식도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 가수분해 전처리방법이 수행된 후 볏짚의 형태 변화를 보여주는 전자현미경 사진이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 당화합물 제조방법에서 가수분해 전처리방법이 수행된 볏짚의 효소 가수분해율 변화를 나타낸 그래프이다.

먼저, 본 발명은 리그노셀룰로스계 바이오매스로부터 당화합물 및/또는 바이오에탄올을 생산하기 위해 필수적인 공정인 가수분해 전처리 방법에 그 기술적 특징이 있다. 즉, 도 1에 도시된 전처리 방법 중 본 발명은 습식마쇄 후 팝핑 공정을 채택함으로써 본 발명에 의하면 리그노셀룰로스계 바이오매스의 가수분해 전처리 방법을 수행하는 과정에서 최종적으로 얻어지는 전처리된 바이오매스가 가수분해효소와 접촉하는 접촉면적이 효과적으로 증대되는 표면구조를 갖도록 함으로써 가수분해 효율을 현저히 높일 수 있기 때문이다.

따라서, 본 발명의 리그노셀룰로스계 바이오매스의 가수분해 전처리방법은 리그노셀룰로스계 바이오매스를 수침하여 팽윤시키는 단계, 상기 팽윤된 바이오매스를 습식마쇄하는 단계; 및 상기 습식마쇄된 바이오매스를 팝핑(popping)하는 단계를 포함한다. 이 때 팝핑하는 단계는 5~25 ㎏/㎠, 특히 15~25 ㎏/㎠의 압력 하에서 수행되는 것이 바람직하다. 후술하는 실시예에서는 리그노셀룰로스계 바이오매스로 가을에 추수하고 남은 볏짚을 사용하였으나, 리그노셀룰로스계 바이오매스이기만 하면 본 발명이 사용될 수 있으므로 본 발명의 범위가 이들로 제한되는 것은 아니다.

또한, 상기 전처리된 바이오매스의 당화공정은 통상적인 방법에 따라 산 당화(acid saccharification)에 의해 수행될 수도 있으나, 본 발명에서는 산(acid)과 같은 화학물질이 전혀 첨가되지 않은 방법으로 효소 당화(enzymatic saccharification)에 의해 수행되는 것이 보다 바람직하다. 효소 당화를 위해서, 예를 들어, 셀룰라제, 자일라나제, β-글루코시다제 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되는 당화효소를 사용하는 것이 바람직하다. 대표적으로, 당화효소로는 중량비 1~2:1~2, 특히 2:1의 셀룰라제와 자일라나제의 혼합효소를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 당화효소는 바이오매스 100 중량부에 대하여 1~20 중량부의 양으로 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 당화공정은 40~45 ℃의 온도에서 6~24 시간, 특히 24 시간 동안 수행하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서는, 바이오에탄올 생산을 위한 발효균주로는 효모, 예를 들어 사카로마이세스 세레비지에(Saccharomyces cerevisiae)를 사용할 수 있으며, 높은 당 농도에서도 발효를 수행할 수 있는 내당성 균주와 효소 당화의 최적 온도인 40~45 ℃ 부근에서도 에탄올 전환이 가능한 내열성 균주, 고가의 효소 사용량 절감과 고농도의 에탄올 생산을 위해 당화 및 발효를 동시에 수행할 수 있는 재조합 균주, 예를 들어, 크렙시엘라 옥시토카(Klebsiella oxytoca) P2, 브레타노마이세스 커스터시(Brettanomyces curstersii), 사카로마이세스 우브즈런(Saccharomyces uvzrun), 캔디다 브래시카에(Candida brassicae) 등 당업계에 알려진 통상적인 균주 중 어느 것이라도 사용할 수 있다. 발효공정은 당화공정과 별도로 수행 시 25~30 ℃, 특히 30 ℃의 온도에서 12~24 시간 동안 수행하는 것이 바람직하지만, 당화공정과 동시에 수행될 수도 있다.

실시예 1

가을에 추수하고 남은 볏짚 100 g이 침지될 정도의 물을 준비하여 하루 동안 침지시켜 볏짚을 충분히 팽윤시켰다. 그 후, 팽윤된 볏짚과 물을 밀링기로 습식마쇄(wet milling)하여 곱게 갈린 습식마쇄물을 얻었다. 다음으로, 통상적으로 알려진 구조를 갖는 팝핑기(popping machine)에 습식마쇄물을 넣고 21 ㎏f/㎠의 압력 하에 팝핑을 수행하여 본 발명에 의해 전처리된 볏짚 전처리물(Wet milling + Popping)을 얻었다.

여기서, '팝핑(popping)'은 '뻥튀기'를 의미하고, 본 발명의 '팝핑기(popping machine)는 일종의 '뻥튀기기계'로서, 곡물 등을 가열하여 고압상태에서 팽창시키어 스낵을 제조하는 일련의 장치를 가리키는 것이므로, 그 구조는 당업자에게는 물론 일반인에게도 공지되어 있으므로 팝핑기 자체의 구조에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

비교예 1

가을에 추수하고 남은 볏짚 100 ㎎을 하루 동안 충분히 물에 담가 두었다. 그 후 팽윤된 볏짚을 통상적으로 알려진 구조를 갖는 팝핑기에 넣고 21 ㎏/㎠의 압력 하에 팝핑을 수행한 다음 분쇄기로 분쇄하여 비교예 전처리물(Popping)을 얻었다.

실험예 1

실시예1과 비교예1에서 얻어진 전처리물을 전자현미경으로 관찰하여 그 사진을 도 2에 나타내었으며, 화학성분을 분석하여 그 결과를 표 1에 나타내었다.

	Rahmnose	Arabinose	Mannose	Galactose	Xylose	Glucose	Total
Control	0.1	2.9	0.6	0.7	17.9	48.2	70.4
비교예 1 (Popping)	0.1	2.7	0.5	1.4	16.3	46.8	67.8
실시예1(Wet milling+Popping)	0.4	2.9	0.8	1.1	18.1	45.0	68.2

표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 습식마쇄 후 팝핑기를 사용하여 전처리된 전처리물과, 비교예1과 같이 단순히 팝핑 처리만 된 비교예1의 전처리물은 화학적 성분 변화는 큰 차이를 보이지 않았으나, 도 2에 도시된 바와 같이 전자현미경을 사용한 물리적ㅇ형태적 변화는 큰 차이를 보이는 것을 알 수 있다.

즉 우측 위에서 아래로 순차적으로 도시된 바와 같이 어떤 처리도 하지 않은 것보다 물에 침지시켰을 때가, 침지된 것보다는 비교예1과 같이 침지된 것을 팝핑하였을 경우가,그 표면적이 더 넓어지는 것을 알 수 있는데, 특히 본 발명의 실시예1과 같이 침지물을 습식마쇄하여 팝핑하게 되면 그 표면적이 현저하게 넓어지는 것을 알 수 있다.

실시예 2

실시예1에서 얻어진 볏짚 전처리물(습식마쇄+팝핑) 50mg에 셀룰라아제 (600 U/g 바이오매스) 및 자일라나제(300 U/g 바이오매스)을 가하고 , 37 ℃의 온도에서 24시간 동안 당화공정을 수행하여 당화합물을 얻었다.

비교예 2

비교예1에서 얻어진 전처리물(팝핑) 50mg에 셀룰라아제 (600 U/g 바이오매스) 및 자일라나제(300 U/g 바이오매스)을 가하고 , 37 ℃의 온도에서 24시간 동안 당화공정을 수행하여 비교당화합물을 얻었다.

실험예 2

대조구(무처리된 볏짚을 실시예2와 동일조건으로 처리하여 얻어짐), 비교예2에서 얻어진 비교당화합물 및 실시예2에서 얻어진 당화합물의 농도를 HPLC를 사용하여 측정하였고, 그 결과를 도 3에 나타내었다.

도 3으로부터, 대조구(무처리된 볏짚을 실시예2와 동일조건으로 처리하여 얻어짐)는 단지 0.1 mg/ml의 생성당 함량을 나타냄에 비해, 비교예2와 같이 팝핑 단독처리한 경우는 3.6 mg/ml의 높은 가수분해율을 나타내는 것을 알 수 있으나, 본 발명의 실시예 2와 같이 습식 마쇄후 팝핑 복합처리하게 되면 6.4 mg/ml의 생성당 함량을 나타내어, 비교예 2에 비해 70% 이상 거의 두 배에 가까운 높은 가수분해율을 나타내는 것을 알 수 있었다.

이러한 결과는 본 발명의 습식 마쇄 후 팝핑하는 복합 전처리방법이 비교예들과 같이 팝핑 단독 처리에 비해 더 우수한 전처리 방법을 임을 보여준 것으로 본 발명의 전처리방법이 효소를 이용한 생물공학적 공정에 매우 적합한 것임을 명확히 보여준다.

실시예 3

바이오 에탄올 생산

1. 가수분해 전처리공정

가을에 추수하고 남은 볏짚 100 g이 침지될 정도의 물을 준비하여 하루 동안 침지시켜 볏짚을 충분히 팽윤시켰다. 그 후, 팽윤된 볏짚과 물을 밀링기로 습식마쇄(wet milling)하여 곱게 갈린 습식마쇄물을 얻었다. 다음으로, 통상적으로 알려진 구조를 갖는 팝핑기(popping machine)에 습식마쇄물을 넣고 21 ㎏f/㎠의 압력 하에 팝핑을 수행하여 볏짚 전처리물을 얻었다.

2. 당화공정

볏짚 전처리물 50mg에 셀룰라아제 (600 U/g 바이오매스), 자일라나제(300 U/g 바이오매스)을 각각 가하고, 37 ℃의 온도에서 24시간 동안 당화 공정을 수행하여 당화합물 즉 글루코오스를 얻었다.

3. 발효공정

당화합물로 얻어진 글루코오스 농도를 10%로 농축한 다음, 바이오에탄올 생산을 위한 발효균주로 사카로마이세스 세레비지에 15 g/ℓ를 가하고, 30 ℃의 온도에서 24시간 동안 발효 공정을 수행하여 바이오에탄올을 생산하였다.

이 때, 당화공정과 발효공정은 동시에 수행될 수 있다.

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (8)

1. 리그노셀룰로스계 바이오매스를 수침하여 팽윤시키는 단계;
   상기 팽윤된 바이오매스를 습식마쇄하는 단계; 및
   상기 습식마쇄된 바이오매스를 팝핑(popping)하는 단계를 포함하는데,
   상기 수침하여 팽윤시키는 단계는 상기 바이오매스가 침지될 정도의 물에 바이오매스를 수침하여 팽윤될 때까지 유지하는 것이고,
   상기 습식마쇄하는 단계는 상기 수침하여 팽윤된 바이오매스와 남은 물을 밀링기로 분쇄하는 것이며,
   상기 팝핑하는 단계는 상기 습식마쇄된 바이오매스를 팝핑기에서 5~25 ㎏f/㎠의 압력으로 처리하는 것을 특징으로 하는 리그노셀룰로스계 바이오매스의 가수분해 전처리방법.
   
2. 삭제
3. 제 1 항의 가수분해 전처리방법으로 얻어진 리그노셀룰로스계 바이오매스를 당화시키는 당화단계를 포함하는 리그노셀룰로스계 바이오매스로부터의 당화합물 제조방법.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 당화단계는 상기 바이오매스 100중량부 당 당화효소 1 내지 20중량부를 처리하여 수행되는 것을 특징으로 하는 리그노셀룰로스계 바이오매스로부터의 당화합물 제조방법.
   
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 당화효소는 셀룰라제, 자일라나제, β-글루코시다제 및 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 리그노셀룰로스계 바이오매스로부터의 당화합물 제조방법.
   
6. 리그노셀룰로스계 바이오매스를 제 1 항의 가수분해 전처리방법으로 처리하는 전처리단계;
   상기 전처리단계에서 얻어진 바이오매스를 당화시키는 당화단계; 및
   상기 당화단계에서 얻어진 당화합물을 발효시키는 발효단계를 포함하는 리그노셀룰로스계 바이오매스로부터의 바이오에탄올제조방법.
   
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 당화 단계와 발효단계는 단일 반응기 내에서 동시에 수행되는 것을 특징으로 하는 리그노셀룰로스계 바이오매스로부터의 바이오에탄올제조방법.
   
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 당화 단계와 발효 단계의 동시 수행을 위해 재조합 균주인 크렙시엘라 옥시토카(Klebsiella oxytoca) P2, 브레타노마이세스 커스터시(Brettanomyces curstersii), 사카로마이세스 우브즈런(Saccharomyces uvzrun), 캔디다 브래시카에(Candida brassicae) 중 어느 하나가 상기 전처리단계가 수행되어 얻어진 바이오매스에 처리되는 것을 특징으로 하는 리그노셀룰로스계 바이오매스로부터의 바이오에탄올제조방법.

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