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| 제목 | 환경과 에너지 문제를 해결하는 산업바이오 | ||
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| 작성일 | 2011년 08월 30일, 관리자 | 조회수 | 1,760회 |
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산업바이오 기술로 각광받는 바이오리파이너리 / 2011년 08월 30일(화) 교육과학기술부는 KAIST의 이상엽 교수팀이 '바이오리파이너리 (biorefinery)'연구를 위해 '시스템 대사공학'이라는 새로운 기술체계를 확립하는 데 성공한 사실을 세계적 학술지인 'Trends in Biotechnology'8월호에 소개했다고 밝혔다. 연구팀에 따르면 이번 연구결과는 대사공학에 시스템생물학과 합성생물학, 진화공학 등을 융합한 시스템 대사공학이라는 방식을 세계에서 처음으로 구체적 제안을 한 사례로, 시스템 대사공학을 통해 미생물의 성능을 획기적으로 향상시키는 기법을 제시했다는 점에서 연구의 의의가 있다고 설명했다. 또한, 최근에는 국내 굴지의 식품화학 기업인 대상그룹이 생물자원에서 바이오 연료와 바이오 기반 화학제품을 만들어내는 바이오리파이너리 사업을 신성장 동력으로 키우고 있는 것으로 알려져 업계의 주목을 받고 있다. 대상그룹은 현재 중앙연구소를 통해 석유 대체제품 개발 연구를 진행하고 있으며 2013년에 바이오 플라스틱 소재 원료 등 다양한 석유 대체 제품의 출시를 목표로 하고 있다. 대상은 업계 전반에 걸쳐 환경규제와 재생에너지에 대한 관심이 높아짐에 따라 관련 시장이 빠르게 커질 것으로 예상하고 본격적으로 참여한 것으로 알려졌다. 무한히 재생가능한 에너지원 바이오리파이너리란 석유로부터 산업 원료물질과 에너지를 뽑아내던 기존 석유정제방식(refinery)에서 벗어나 석유고갈에 대비하고 기후변화와 환경오염을 크게 줄일 수 있도록 재생 가능한 바이오매스(biomass), 즉, 옥수수나 쌀 볏짚, 나무, 해조류 등에서 에너지와 산업 원료물질을 생산하는 기술을 말한다. 이 바이오매스는 기존의 화석연료와는 큰 차이를 가지고 있다. 화석연료는 만들어지는 데 수십만 년 이상의 기간이 필요하고 사용하면 반드시 이산화탄소를 발생하게 된다. 반면 바이오매스는 태양, 이산화탄소와 물만 존재하면 1년 전후의 짧은 기간에 광합성을 통해 만들어진다. 물론, 바이오매스도 에너지로 사용시에는 이산화탄소가 배출된다. 하지만 배출된 이산화탄소는 또 다른 바이오매스의 제조 원료로 사용돼 지구온난화 문제와는 거의 무관하기 때문에 바이오매스는 무한히 재생 가능한 에너지원이라고 할 수 있다. 이처럼 바이오리파이너리는 에너지 고갈 및 지구온난화 없이 영원히 에너지와 화학물질을 우리에게 제공해 줄 것으로 기대되고 있기 때문에 미국·유럽 등 주요 선진국가들은 미래의 바이오시장 선점을 위해 바이오리파이너리 산업육성에 국가적 역량을 집중하고 있다. 식량 자원의 부족을 초래할 수도 있어 하지만 바이오리파이너리라고 해서 장점만 가지고 있는 것은 아니다. 바이오리파이너리는 재생가능한 바이오매스 자원을 활용함으로 인해 자원이 풍부하고 산업적 파급효과가 크다는 점 외에도 천연원료를 사용하는 환경 친화적인 생산시스템으로서 대기오염 물질의 방출이 적어 환경오염의 저감 효과가 있다는 점이 가장 큰 장점이다. 반면 원료의 물성이나 성상 등이 매우 다양해 개발하기가 어렵고 화학적 공정보다 효율이 떨어진다는 점이 가장 큰 단점이다. 또한, 원료인 바이오매스 자원이 한 곳에서 얻어지기보다는 넓은 지역에 산재하여 수집되는데 우리나라는 좁은 국토 면적으로 인해 바이오매스의 절대량이 적다는 문제도 있다. 그밖에 아직 기우에 불과할 수도 있지만, 바이오매스를 과도하게 이용하면 또 다른 환경 파괴의가능성이 있을 뿐만 아니라 옥수수나 콩 같은 식용작물을 바이오리파이너리의 원료로 사용함으로 인해 식량 자원 부족을 초래할 가능성도 있다. 산업바이오로서의 바이오리파이너리 앞에서 열거한 바이오리파이너리의 장단점은 앞으로도 계속 논의가 필요한 부분이기 때문에 지금 당장 바이오리파이너리가 대체에너지 사업으로 효과적인지의 여부에 대해 결론 내릴 수는 없다. 다만, 그런 여러가지 시각에도 불구하고 바이오리파이너리는 시기의 문제일 뿐 농업, 식품, 의약품, 소재 등 다양한 기존 산업을 고부가가치 녹색산업화로 만들어 갈 미래의 새로운 돌파구라는 점에 대해서는 큰 이의가 없다. 특히, 바이오리파이너리가 가장 큰 영향을 주는 산업은 농업이라 할 수 있는데, 바이오리파이너리 산업의 원료인 바이오매스를 지속적이고 안정적으로 공급할 수 있기 위해서는 경쟁력 있는 농업이 존재해야 하기 때문이다. 하지만, 인구 대비 국토면적이 매우 적은 우리나라로서는 농지에서 바이오리파이너리 원료용 작물을 대규모로 재배하는 것이 어렵다. 국토의 유휴지나 한계 농지 등을 활용할 수도 있지만 극히 제한적이기 때문이다. 따라서, 국내 바이오리파이너리 시설은 국내 가용 농림 부산물 바이오매스와 수입 바이오매스를 함께 이용하는 방식으로 계획할 필요가 있다고 보인다. 또 장기적으로는 바이오리파이너리 플랜트를 해외에 설치하여 바이오연료와 제품을 국내로 반입하는 형식이 바람직하다. 더불어 국내 바이오기업과 화학기업 간 제휴 도모나 기술 협력, 그리고 자원확보를 위한 국제협력 네트워크 등 긴밀한 협력체제가 구축돼야만 미래 성장산업으로 발돋움할 수 있을 것이다. 김준래 객원기자 | joonrae@naver.com 저작권자 2011.08.30 ⓒ ScienceTimes |
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