CLEAN TECHNOLOGY, Vol. 19, No. 3, September 2013, pp. 313~319 청정에너지기술 바이오디젤생산을위한어유의에스테르화및전이에스테르화반응 이영재,, 김덕근 *, 이진석, 박순철, 이진원 * 한국에너지기술연구원바이오에너지연구센터 305-343 대전광역시유성구장동 71-2 서강대학교화공생명공학과 121-742 서울특별시마포구백범로 35 (2013 년 5 월 22 일접수 ; 2013 년 6 월 26 일수정본접수 ; 2013 년 6 월 27 일채택 ) Esterification and Trans-esterification Reaction of Fish Oil for Bio-diesel Production Young-Jae Lee,, Deog-Keun Kim *, Jin-Suk Lee, Soon-Chul Park, Jin-Won Lee * Bio-energy Research Center, Korea Institute of Energy Research 71-2 Jang-dong, Yuseong-gu, Daejeon 305-343, Korea Department of Chemical and Biomolecular Engineering, Sogang University 35 Baekbeom-ro, Mapo-gu, Seoul 121-742, Korea (Received for review May 22, 2013; Revision received June 26, 2013; Accepted June 27, 2013) 요 약 본연구에서는유리지방산을 4% 포함한어유로부터바이오디젤을제조하기위해산촉매를이용한에스테르화반응과염기촉매를이용한전이에스테르화반응을수행하였다. 실험에사용된어유는 GS 바이오社로부터공급받은베트남산메기 (catfish) 에서추출된오일을사용하였다. 에스테르화반응에대하여불균질계고체산촉매로 Amberlyst-15 와 Amberlyst BD-20 을이용하였으며균질계산촉매로황산을사용하였다. 에스테르화반응에의한유리지방산제거율이가장높은촉매는황산으로나타났으며반응시간도가장짧게나타났다. 3 종의염기촉매 KOH, NaOCH 3, NaOH 를이용하여어유의전이에스테르화반응특성을조사한결과 KOH 촉매가가장적합한것으로나타났다. NaOCH 3 와 NaOH 촉매의경우전이에스테르화반응시글리세롤과바이오디젤이일정한조건에서고형화현상이관찰되었으며비누화반응이진행된것으로판단된다. KOH 촉매를이용하여초기원료산가와메탄올투입량이전이에스테르화반응에미치는영향을조사한결과초기원료오일의산가는낮을수록좋았으며메탄올과오일의몰비는 9:1 이적합한것으로도출되었다. 주제어 : 어유, 에스테르화반응, 전이에스테르화반응, 바이오디젤, 유리지방산 Abstract : To produce biodiesel efficiently from fish oil containing 4% free fatty acid, esterification and trans-esterification were carried out with Vietnam catfish oil, which was kindly provided from GS-bio company. Heterogeneous solid acid catalysts such as Amberlyst-15 and Amberlyst BD-20 and sulfuric acid as homogeneous acid catalyst were used for the esterification of free fatty acids in the fish oil. Sulfuric acid showed the highest removal efficiency of free fatty acid and the shortest reaction time among three acid catalysts. The base catalysts for trans-esterification such as KOH, NaOCH 3 and NaOH were compared with each other and KOH was determined to be the best transesterification catalyst. Some solid material, which assumed to be saponified product from glycerol and biodiesel, were observed to form in the fish oil biodiesel when using NaOCH 3 and NaOH as the transesterification catalyst. The initial acid value of fish oil was proven to have a negative effect on biodiesel conversion. Of the three catalysts, KOH catalyst transesterification was shown to have high content of FAME and the optimal ratio of methanol/oil ratio was identified to be 9:1. Keywords : Fish oil, Esterification, Transesterification, Biodiesel, Free fatty acid 1. 서론 * To whom correspondence should be addressed. E-mail: dkkim@kier.re.kr, jinwonlee@sogang.ac.kr doi:10.7464/ksct.2013.19.3.313 전세계적으로화석에너지고갈과지구온난화대응을위한방안으로환경친화성과지속가능성이인정된바이오연료인바이오디젤의생산및보급이급격히증가하고있다 [1]. 동물성 313
314 청정기술, 제 19 권제 3 호, 2013 년 9 월 기름이나식물성오일을알코올과촉매존재하에반응시켜생산되는바이오디젤은재생가능한생물학적연료로서화석연료의대체연료로사용이가능하다 [2]. 바이오디젤의주성분인지방산메틸에스테르 (Fatty Acid Methyl Ester, FAME) 가디젤기관연료로검증된 1990년대초부터바이오디젤생산에대한연구가본격적으로진행되었다. 바이오디젤은탄소중립연료 (carbon-neutral fuel) 로지구온난화에영향이작고일산화탄소, SOx, 미세분진등의유해가스배출이석유계디젤보다훨씬적어많은나라에서 5~20% 바이오디젤혼합경유가보급되고있으며일부유럽국가에서는 100% 바이오디젤을경유차량에사용하고있다 [3-4]. 바이오디젤의부산물인글리세롤또한의약품, 식품및플라스틱의원료로활용하기위한연구가활발히진행되고있다 [5]. 바이오디젤생산반응은크게세가지로분류가되는데효소촉매이용법과초임계유체법, 전이에스테르화법으로나눌수있다. 효소촉매이용법은전이에스테르화보다온화한조건에서높은선택도를갖는이점이있지만전환율을높이기위해서는반응시간이길다는단점을갖는다. 초임계유체법은반응속도가매우빠르지만고온, 고압반응으로인해설비비가높은단점이있다. 현재가장보편적인바이오디젤생산방법은염기촉매를이용한트리글리세리드와알코올을혼합하여반응하는전이에스테르화법이다 [6]. 식물성바이오디젤의원료로는대두유, 유채유, 팜유, 해바라기유, 자트로파유등이있다. 식물성바이오디젤은토지기반으로원료작물재배가제한적이며원료가격이높게형성되어바이오디젤생산비를증가시키는요인으로작용하며, 식량및토양자원과에너지작물자원의경쟁이유발되어다양한윤리적문제들이보고되고있다 [7,8]. 바이오디젤생산량이급격히증가함에따라저가원료유의안정적공급이매우중요하게부각되고있다. 부족한원료유를공급하기위해신규미활용유지자원에대한다양한검토가진행되고있으며, 알래스카및동남아시아의수산업에서발생하는오일자원의활용이검토되고있다. 생선부산물로매년약백만톤이발생되며, 이중일부는어분과오일로활용되지만약 60% 는활용되지않고있다. 생선부산물인생선머리, 내장, 뼈에는다량의오일이함유되어있다 [9]. 바이오디젤에대한대부분의연구는식물성오일에초점을맞추고있으며동물성오일, 특히어유를이용한연구는매우부족한상황이다. 이러한미활용수산자원에서어유를수득하여바이오디젤의원료로활용하기위한연구가필요하다 [10]. 본연구에서는미활용유지로베트남산메기에서추출한어유를이용한바이오디젤생산에대한연구를수행하였다. 바이오디젤생산반응의주요불순물인유리지방산 (Free Fatty Acid, FFA) 을효율적으로제거하기위해어유의정제전처리로서에스테르화반응을실시하고, 반응변수별영향을조사하였다. 바이오디젤생산반응인전이에스테르화반응에대한 3 종의염기촉매의영향을조사하고반응조건을결정하여어유바이오디젤을제조하였으며그물성을평가하여다른동물성및식물성바이오디젤과비교분석하였다 [11,12]. 2. 실험 2.1. 실험재료및장치실험에사용된오일은 GS바이오社로부터공급받은어유 ( 베트남, 메기류 ) 로유리지방산함량이 4% 였다. 유리지방산을제거하기위한에스테르화반응에세가지촉매를사용하였다. 비균질고체촉매로 Rohm&Haas 社의 Amberlyst-15와 Amberlyst BD-20을사용하였으며균질계산촉매로는 OCI 社의 95% 황산을사용하였다. 알코올은덕산社의순도 99.8% 의무수메탄올을에스테르화반응및전이에스테르화반응에사용하였다. 전이에스테르화반응에는세가지의염기촉매를사용하였다. DC Chemical 社의 95% KOH, OCI 社의 98% NaOH, 삼천社의 97% NaOCH 3 를 GR grade로구입하여전이에스테르화반응을실시하였다. 에스테르화반응과전이에스테르화반응실험에사용된반응장치는중탕가열과교반을위해실리콘오일항온조와마그네틱바를이용하였으며반응기로는메탄올증발방지를위해컨덴서가설치된 2구의 50 ml 둥근바닥플라스크를사용하였다. 2.2. 실험방법 GS바이오社로부터공급받은어유는산가 9.0 mgkoh/g, 수분 0.1092% 로전처리과정을필요로하여황산, 고체산촉매및메탄올을이용하여에스테르화반응을 65 에서 120분간반응하여유리지방산제거율을조사하였다 [13,14]. 황산은오일질량대비 1% 를투입하였으며고체산촉매인 Amberlyst-15, Amberlyst BD-20는 20% 를투입하였고교반속도 400 rpm, 반응온도 65, 메탄올은오일질량대비 20% 로동일한조건에서반응을실시하였다. 황산및메탄올을이용한에스테르화반응에서황산투입량및메탄올의투입량을변경하여반응을실시하였다. 황산투입량을오일질량대비 0.4, 0.6, 0.8, 1 wt% 를사용하였으며메탄올은오일질량대비 26.7%, 반응온도 65, 반응시간 180분, 교반속도 400 rpm으로동일한조건으로반응하였다. 메탄올투입량변경실험에는오일질량대비 15, 20, 25, 30 wt% 로메탄올을투입하였으며황산 1%, 반응온도 65, 반응시간 180분, 교반속도 400 rpm으로동일한조건으로반응하였다. 황산및메탄올투입량변경실험모두 20 분간격으로샘플링하여산가측정을통해유리지방산의제거율을살펴보았다. 전이에스테르화반응에대한촉매영향조사를위해 KOH, NaOCH 3, NaOH 촉매를각각오일질량기준 0.9% 를오일대비 33% 메탄올에용해시킨후투입하여 65, 400 rpm의조건에서 60분간반응하였다. 반응초기의촉매영향을살펴보기위해반응시작후 1, 3, 7분시점과 10분간격으로시료를채취하였다. 반응혼합물채취시료는 0.1 N HCl 수용액 ( 반응중지제 ) 을미리투입해놓은시료병에채취하자마자흔들어반응을중지시킨후 15,000 rpm에서 3분간원심분리하여오일의중간층에서 GC 분석을위한시료를채취하였다. 전이에스테르화반응에대한원료오일의산가 ( 유리지방산함량 ) 영향조사실험에서는전처리하여유리지방산을제거한어유와미전처리어유
바이오디젤생산을위한어유의에스테르화및전이에스테르화반응 315 Figure 1. Trans-esterification of tri-glyceride with alcohol to produce biodiesel and glycerol. 를혼합하여원료오일의산가를 1, 3, 5로제조한후 KOH 0.8 wt%, 메탄올 33 wt%, 반응시간 60분, 반응온도 65 로동일하게적용하여전이에스테르화반응을수행하여 FAME 분석을실시하였고, 전이에스테르화반응에대한반응온도영향조사실험에서는 60, 70, 80 의반응온도에서 KOH 0.8 wt%, 메탄올 33 wt% 로동일하게적용하여 20분간격으로샘플링후 FAME분석을실시하여바이오디젤전환율을살펴보았다. 염기촉매투입량변경실험은 KOH 0.3, 0.6, 0.9 wt% 로설정후메탄올 33 wt%, 반응온도 65 로동일하게적용하여 60분간반응을실시하였다. 메탄올투입량변경실험에서는오일대비 4 : 1, 6 : 1, 9 : 1, 12 : 1로투입하여반응시간 60분, KOH 0.9%, 반응온도 65, 교반속도 400 rpm으로반응을실시하였다. 바이오디젤생산반응후 250 에서진공상태로추가적으로바이오디젤의증류정제를진행하였다. 바이오디젤의제조반응인전이에스테르화 (trans-esterification) 반응은트리-글리세리드 (tri-glyceride) 한분자와메탄올한분자가에스테르교환반응을통해 1개의지방산메틸에스테르와 1개의다이-글리세리드 (di-glyceride) 를만들고생성된다이-글리세리드가메탄올과반응하여 1개의모노-글리세리드 (mono-glyceride) 와 1개의글리세롤분자를생성하는 3단계의가역반응으로총괄반응은다음 Figure 1과같이표현된다. FFA (%) 1 AV 2 FFA : Free fatly acid, AV : Acid value FAME함량분석은 EN 14103 분석법에따라 Agilent 6890 capilliary gas chromatograph로분석하였다 [17-19]. 글리세롤 (glycerol), 모노글리세리드 (mono-glyceride), 다이글리세리드 (di-glyceride), 트리글리세리드 (tri-glyceride), 총글리세롤 (total glycerol) 함량분석은 EN 14105 분석법에따라 Agilent 6890 on-columm gas chromatograph로분석하였다. 필터막힘점 (Cold Filter Plugging Point, CFPP) 분석장치를이용하여저온유동 성분석을실시하였으며, 산화안정성분석은 EN 14112 에따라 Metrohm 사의 743 Rancimat 를이용하여분석하였다. 3.1. 에스테르화반응 3. 결과및고찰 유리지방산제거를위한에스테르화반응중세가지촉매의 영향을살펴본결과를 Figure 2 에나타내었다. 황산이유리지 방산제거에있어가장높은제거율을나타내었으며고체촉매 인 Amberlyst-15 와 Amberlyst BD-20 은낮은유리지방산제거 율을나타내었다. 고체인 Amberlyst-15 와 Amberlyst BD-20 은 (2) 2.3. 분석방법원료와반응물의수분함량분석은 Karl Fisher 분석방법으로분석되었으며산가 (Acid Value, AV) 분석은 EN ISO 661 (Animal and vegetable fats and oils-preparation of test sample) 의표준분석법에의해분석되었다. 산가는 1 g의시료내에함유된 Free Fatty Acid를중화시키는데필요한수산화칼륨의 mg 수로정의되며산가와유리지방산함량계산법은다음과같다 [15,16]. Acid value = 56.11 V C m (1) V : Volume of KOH solution (ml) c : Molar concentration of KOH solution (mol/l) m : Mass of sample (g) Figure 2. Effect of catalyst kinds on esterification of fish oil with methanol.
316 청정기술, 제 19 권제 3 호, 2013 년 9 월 거율의차이는줄어드는것을알수있었다. Figure 3. Effect of methanol amount on esterification of fish oil. 3.2. 전이에스테르화반응염기촉매의종류및촉매투입량, 메탄올투입량에따른전이에스테르화반응결과를 Figure 5에나타내었다. 가장높은 FAME함량을나타낸염기촉매는 NaOCH 3 로나타났지만부분적으로 FAME 및글리세롤이고형화되는현상을나타내었다. 반응초기촉매별실험에서 KOH, NaOH, NaOCH 3 가 FAME 전환율에서큰차이를보이지않았다. NaOH, NaOCH 3 의경우메탄올양이적고염기촉매의양이많을수록비누화가진행되어 FAME 및글리세롤이고형화가진행되는경향을보여어유를이용한바이오디젤생산염기촉매로 NaOH, NaOCH 3 는부적합한것으로판단된다. 고형화된바이오디젤을 Figure 6에나타내었다. KOH의경우 FAME 및글리세롤의상분리가명확히일어났으며반응변수에상관없이고형화가일어나는현상이일어나지않았으며 94% 이상높은전환율을나타내어어유바이오디젤생산반응의염기촉매로적합한것으로판단된다. 원료오일중의유리지방산함량이전이에스테르화반응에미치는영향조사결과를 Figure 7에나타내었다. 산가가낮을수록높은 FAME 전환율을나타내었으며, 산가 1 mgkoh/g 일때 95% 이상의높은 FAME함유량을나타내었다. 산가 3 mgkoh/g 및 5 mgkoh/g도 94% 이상의 FAME함량을나타 Figure 4. Effect of sulfuric acid concentration on esterification of fish oil. 액체인황산보다반응표면적이더적어활성도가떨어지는것으로판단된다. Amberlyst-15는 Amberlyst BD-20보다활성도가좋지만전처리로사용하기에는반응시간이액체산촉매에비해반응시간이길고촉매의회수에도어려움이있어에스테르화반응의촉매로는부적합한것으로판단된다. 알코올투입량을변경하여조사한결과에대한그래프를 Figure 3에나타내었다. 메탄올이과량으로투입될수록유리지방산제거율이높았으며메탄올투입량 15% 일때낮은유리지방산제거율을나타났고메탄올투입량 25% 와 30% 는반응시간초기 20 분에서만유리지방산제거율이차이가나고반응시간이지날수록유리지방산제거율은큰차이를보이지않았다. 메탄올투입량 30% 와 25% 에서제거율이큰차이를보이지않아메탄올 25% 를투입하는것이바이오디젤생산단가측면에서효과적이라판단된다. 황산촉매투입량변경실험결과에대한그래프를 Figure 4에나타내었다. 황산투입량이에스테르화반응에미치는영향역시알코올과같이과량으로투입될때에높은유리지방산제거율을보였으며, 0.4% 가가장낮은유리지방산제거율을보였다. 반응시간이지날수록유리지방산제 Figure 5. Effect of base catalyst kinds on trans-esterification of fish oil with methanol. Figure 6. Solidification of fish oil bio-diesel. (a) Bio-diesel production using NaOCH 3, (b) Bio-diesel production using NaOH.
바이오디젤생산을위한어유의에스테르화및전이에스테르화반응 317 Figure 7. Effect of initial fish oil acid value on FAME conversion. Figure 9. Effect of KOH catalyst concentration on trans-esterification of fish oil. Figure 8. Effect of reaction temperature on FAME conversion. Figure 10. Effect of methanol/oil ratio on trans-esterification of fish oil. 내어어유의바이오디젤전환반응에있어높은전환율을나타내는것을알수있었다. Figure 8에나타낸바와같이반응온도의영향은온도가높을수록초기 FAME 전환이빠르게진행되었으나반응시간이지남에따라 FAME 함량의차이는줄고반응시간 40분에비슷한 FAME 함량을나타내었다. 반응온도가높을수록메탄올의활성도가높아초기반응이빠르게진행되는것으로판단되며트리글리세리드가 FAME으로정반응에의한전환이이루어지면역반응과평형을이루어비슷한최종전환율을보이는것으로판단된다. 염기촉매의투입량및메탄올의몰비가전이에스테르화반응에미치는영향에대한그래프를 Figure 9와 10에나타내었다. KOH의양이 0.3 wt% 인경우에는 FAME함량이 0.6 wt% 나 0.9 wt% 에비해매우낮게측정되었다. 0.6 wt% 와 0.9 wt% 는반응초기인 20분에서 FAME함량이조금차이가났지만반응시간이길어질수록 FAME함량의차이가좁혀지는것을알수있었다. 메탄올의몰비실험에서는메탄올이 4:1일때에다른몰비에비해현저히낮은 FAME함량을나타내었다. 6 : 1 일때에는 92% 정도의 FAME함량을나타내었으며 9 :1과 12 : 1에서 95% 이상을보였으며 9:1과 12 : 1에서 0.1% 정도의 FAME함량차이를보이며 12 : 1이가장높은 FAME함량을나타내었지만바이오디젤생산단가를고려할때 9:1이가장적합한것으로판단된다. 3.3 물성분석어유를바이오디젤로전환한결과산가 0.4 mgkoh/g, 수분 0.02% 로 FAME함량은 95% 이상을함유한것으로나타났으며증류후바이오디젤에서는 0.21 mgkoh/g, 수분 0.01% 로품질규격을만족하였다. CFPP는 7 로품질규격인 0.00 이하를만족하지못하였으며총글리세롤도품질규격인 0.24 % 를만족하는 0.1% 로나타났다. CFPP가낮게측정된원인으로는불포화지방산의함량이높아 CFPP값이낮게측정된것으로판단된다. 어유바이오디젤의물성에관한분석결과는 Table 1에나타내었으며어유바이오디젤의지방산조성에관한분석결과와참고문헌의다른동물성및식물성바이오디젤
318 청정기술, 제 19 권제 3 호, 2013 년 9 월 Table 1. Comparison of bio-diesel standard quality parameters and fish & various bio-diesels properties Parameter Unit Fish oil BD Lard BD Beef tallow BD Limits FAME % (m/m) 98.6 98.8 98.6 96.5 Acid value mgkoh/g 0.21 0.12 0.10 0.5 Water % (m/m) 0.0125 0.0198 0.0167 0.05 Free glycerol % (m/m) 0.019 0.135 0.023 0.02 Monoglyceride % (m/m) 0.0 0.0 0.0 0.8 Diglyceride % (m/m) 0.0 0.0 0.0 0.2 Triglyceride % (m/m) 0.0 0.0 0.0 0.2 Total glycerol % (m/m) 0.096 0.136 0.024 0.24 CFPP 7 8 7 0.00 Table 2. Fatty acid composition of various bio-diesels Fatty acid Name Soybean oil Rapessed oil Palm oil Lard Beef tallow Fish oil Capryilc acid C8:0 - - - 0.03 - - Caproic acid C10:0 - - - 0.06 0.06 - Lauric acid C12:0 - - 0.10 0.09 0.08 0.19 Myristic acid C14:0 - - 0.70 1.48 1.86 3.62 Palmitic acid C16:0 11.30 4.90 36.70 22.60 23.30 28.57 Palmitoleic acid C16:1 0.10-0.10 2.50 3.27 1.04 Heptadecanoic acid C17:0 - - - 0.36 0.41 0.15 Stearic acid C18:0 3.60 1.60 6.60 12.24 12.15 8.39 Oleic acid C18:1 24.90 33.00 46.10 38.77 43.50 52.14 Linoleic acid C18:2 53.00 20.40 8.60 2.51 2.92 0.61 Linolenic acid C18:3 6.10 7.90 0.30 16.05 8.61 - Archidic acid C20:0 0.30-0.40 1.21 0.47 - Gadoleic acid C20:1 0.30 9.20 0.20 0.56 0.64 - Behenic acid C22:0 - - 0.10 - - - Erucic acid C22:1 0.30 - - - - - Lignoceric acid C24:0 0.10-0.10 - - - Nervonic acid C24:1-23.00 - - - - Not identified - 0.00 0.00 0.00 1.54 2.72 5.29 Saturated FA - 15.30 6.50 44.70 38.07 38.34 40.92 Unsaturated FA - 84.70 93.50 55.30 60.39 58.94 53.79 Total - 100 100 100 100 100 100 지방산조성을비교하여 Table 2에나타내었다 [20]. 4. 결론어유바이오디젤제조를위한에스테르화및전이에스테르화반응의반응변수영향조사실험을수행한결과다음과같은결론을얻었다. 1) 어유의유리지방산제거를위한에스테르화반응에는균질계촉매인황산이가장적합한것으로나타났다. 메탄올 30% 와황산 1% 일때에가장높은유리지방산제거율을나타 내지만생산단가및공정효율성을고려할때에큰차이를보이지않는메탄올 25% 와황산 0.8% 를사용하는것이바이오디젤생산단가를낮추는데에유리할것으로판단된다. 2) 어유를 FAME으로전환하기위한전이에스테르화반응에는 KOH가가장적합한염기촉매로나타났다. NaOCH 3 및 NaOH를사용하였을때에메탄올양이적고촉매의양이많아지면글리세롤또는바이오디젤및글리세롤이고형화가되는현상이발생하였다. 이는 KOH 염기촉매에서는나타나지않은현상으로 NaOCH 3 나 NaOH를사용하기보다는 KOH를사용하였을때에바이오디젤및글리세롤의상분리가원활히
바이오디젤생산을위한어유의에스테르화및전이에스테르화반응 319 진행되는것을확인할수있었다. 3) 본실험에서의어유바이오디젤은세정및수분증발후 FAME 함량이 95% 로서품질규격인 96.5% 이상을만족시키기위해추가적인증류정제가필요하였으며증류결과 FAME 함량을 98.6% 까지높일수있었다. 4) 본연구를통해베트남메기 (catfish) 추출어유를바이오디젤원료로이용결과, 주요품질규격을만족하는바이오디젤을제조할수있었으며바이오디젤원료의다양화에일조할수있을것으로사료된다. 참고문헌 1. Huang, G.-H., Chen, F., Wei, D., Zhang, X,-W., and Chen, G., Biodiesel Production by Microalgal Biotechnology, Appl. Energy, 87, 38-46 (2010). 2. Choi, J.-D., Kim, D,-K., Park, J,-Y., Rhee, Y,-W., and Lee, J,-S., Optimization of Esterification of Jatropha Oil by Amberlyst-15 and Biodiesel Production, Korean Chem. Eng. Res., 46(1), 194-199 (2008). 3. Gerpen, J.-V., Biodiesel Processing and Production, Fuel Proc. Technol., 86, 1097-1107 (2005). 4. Graboski, M. S., and McCormick, R. L., Combusion of Fat and Vegetable Oil Derived Fuels in Diesel Engines, Prog. Energy Combust. Sci., 24, 125-164 (1998). 5. Cunha, M. E., Krause, L.-C., Moraes, M. S.-A., Faccini, C.- S., Jacques, R.-A., Almeida, S.-R., Rodrigues, M. R.-A., and Caramao, E.-B., Beef Tallow Biodiesel Produced in a Pilot Scale, Fuel Proc. Technol., 90 570-575 (2009). 6. Kim, Y.-J., Lee, S.-H., Hong, S.-K., Kim, M., and Park, S.-J., Enzyme Activity of Lipase Immobilized Non-woven Fabric for Biodiesel Production, Korean Chem. Eng. Res., 48(1), 121-127 (2010). 7. Ataya, F., Dube, M.-A., and Terman, M., Acid-catalyzed Transesteification of Canola Oil to Biodiesel under Singleand Two-phase Reaction Conditions, Energy Fuels, 21, 2450-2459 (2007). 8. Balat, M., Potential Alternatives to Edible Oils for Biodiesel Production-A Review of Current Work, Energy Conversion Manage., 52 1479-1492 (2011). 9. Chiou, B. S., El-Mashad, H. M., Avena-Bustillos, R. J., Dunn, R. O., Bechtel, P. J., McHugh, T. H., Imam, S. H., Glenn, G. M., Orts, W. J., and Zhang, R., Biodiesel from Waste Salmon Oil, ASABE., 51(3), 797-802 (2008). 10. Lin, C.-Y., and Li, R.-J., Engine Performance and Emission Characteristics of Marine Fish-oil Biodiesel Produced from the Discarded Parts of Marine Fish, Fuel Proc. Technol., 90, 883-888 (2009). 11. Kim, D.-K., Choi, J,-D., Park, J.-Y., Lee, J,-S., Park, S.-B., and Park, S.-C., Optimization of Pre-treatment of Tropical Crop Oil by Sulfuric Acid and Bio-diesel Production, Korean Chem. Eng. Res., 47(6), 762-767 (2009). 12. Kim, S.-M., Kim, D.-K., Lee, J,-S., Park, S.-C., and Rhee, Y.-W., Esterification Reaction Of Animal Fat for Bio-diesel Production, Clean Tech., 18(1), 102-110 (2012). 13. Korea Institute of Energy Research., A process Develoment of Biodiesel Production from Used Frying Oil Using Chemical Catalyst, Resouce Recycling R&D Program, 2A-B-3-1, 96-111 (2003). 14. Korea Institute of Energy Research., Process Develoment for Production of Biodiesel from Waste Fats, Industrial Waste Recycling R&D Program, A-B-2-1, 53-56 (2006). 15. AOCS Official Method AC 3d-63, Acid Value, Official Method and Recommended Practices of the AOCS, Fifth Edn. AOCS. Champaign, Illinois (20003). 16. Gustone, F. D., Fatty Acid and Lipid Chemistry, Chapman & Hall, UK, 1996, p. 207. 17. CEN, EN 14103, Fat and Oil Derivatives-fatty Acid Methyl Esters (FAME)-Determination of Ester and Linoleic Acid Methyl Esters Contents, (2001). 18. CEN, EN 14105, Fat and Oil Derivatives-fatty Acid Methyl Esters (FAME)-Determination of Free and Total Glycerol and Mono-, Di-, Triglyceride Contents, (2001). 19. CEN, EN 14112, Fat and Oil Derivatives-fatty Acid Methyl Esters (FAME)-Determination of Oxidation Stability, (2003). 20. Ramos, M.-J., Femandez, C.-M., Casas, A., Rodriguez, L., and Perez, A., Influence of Fatty Acid Composition of Raw Materials on Biodiesel Properties, Bioresour. Technol., 100, 261-268 (2009).