바이오플래스틱, PLA 중심으로 성장
바이오플래스틱은 생분해성 고분자로 기존 비닐봉지, 음료수 용기 등 각종 포장용품을 대체하면서 수요가 늘고 있다.
바이오플래스틱은 석유기반 고분자 가운데 생분해가 되는 생분해성 고분자를 포함한 바이오매스 기반의 고분자를 의미한다.
기존의 쇼핑백, 플래스틱 병 등이 분해되지 않아 환경 문제의 심각한 원인으로 지적된 가운데 바이오플래스틱은 친환경성을 내세우며 대체수요가 증가하고 있다.
특히, 내열성과 내충격성이 우수하면서 무게가 가볍기 때문에 자동차산업에서 경량화에 대한 수요가 증가할 것으로 기대되고 있다.
포장용품 시장은 2015년 4억5400만달러에 달했으며 연평균 35% 성장할 것으로 전망되고 있다.
바이오플래스틱은 PLA(Polylactic Acid)를 비롯해 PHA (Polyhydroxyalkanoate), PTT(Polytrimethylene Terephthalate)가 대표적으로 PLA를 중심으로 상용화가 활발히 진행되고 있다.
PLA는 100% 천연원료로 생산되는 가운데 기존 플래스틱과 같은 성능을 지니면서 석유 소비를 최대 65%까지 줄이고 온실가스 배출도 68% 저감하는 효과가 있는 것으로 알려졌다.
국내에서는 CJ제일제당과 롯데케미칼이 국책사업으로 선정된 바이오플래스틱 원스톱 융합공정기술 개발에 대한 업무협약을 체결해 주력하고 있다.
일본 Toyota는 2015년까지 자사 자동차에 사용되는 플래스틱 가운데 20%를 바이오플래스틱으로 대체하겠다고 2008년 발표한 바 있다.
이후 고유가 시대 및 기후변화에 대한 대응방안으로 글로벌 메이저들은 바이오연료 및 바이오화학제품을 생산하기 위한 투자를 활발히 이어가고 있다.
바이오디젤, 국제유가 하락에 애물단지 “전락”
국제유가가 약세를 지속하면서 화석연료와 바이오디젤의 가격 편차가 커지고 있다.
바이오디젤은 화석연료 의존도를 낮추고 이산화탄소 배출량 저감에도 기여하는 친환경에너지로 각광받았으나 국제유가 하락으로 경쟁력이 크게 약화되고 있다.
국제유가는 중국의 경기둔화 및 이란의 경제제재 해제 등의 영향으로 12년만에 최저수준인 배럴당 40-50달러대로 급락한 반면, 팜유 기반의 바이오디젤 원료 가격은 강세를 나타내고 있기 때문이다.
원료 PME(Palm Methyl Ester)은 가격이 톤당 605달러로 석유를 정제해 생산하는 경유보다 약 3배 더 높은 것으로 나타났다.
인도네시아와 말레이지아는 팜유 기반의 바이오디젤 상업화를 목표로 막대한 보조금을 투자했으나 국제유가가 폭락하면서 보조금을 2배 이상으로 늘려야 하는 상황에 직면했다.
시장 관계자는 “국제유가가 30달러 내외를 유지하면 보조금을 올려야 하기 때문에 바이오디젤 산업은 유지되기 어렵다”고 밝혔다.
미국 정부도 국제유가 약세가 지속되면서 바이오디젤의 코스트 경쟁력 제고를 위해 갤런당 1달러의 세제혜택을 부여하는 법안을 마련해 사실상 정유기업들은 무료로 바이오디젤을 구입하고 있는 것으로 나타났다.
하지만, 일부에서는 기후변화협약 등 온실가스 배출에 대한 규제가 강화되고 있어 개발을 지속해야 한다고 주장하고 있다.
GS칼텍스, 바이오부탄올 상업화 “주력”
GS칼텍스(대표 김병렬)가 국제유가 약세에도 바이오부탄올(Biobutanol) 상업화에 주력하고 있다.
바이오부탄올은 에너지 밀도가 휘발유의 90%에 달하고 자동차 내연기관의 개조 없이 사용할 수 있어 휘발유를 대체할 연료로 주목받고 있다.
GS칼텍스는 2007년 이후 바이오부탄올 R&D에 집중해 폐목재, 농업 부산물, 사탕수수대, 옥수수대 등 저가 원료로 바이오부탄올을 생산할 수 있는 기술을 개발했다.
국내외에 출원한 특허가 40건 이상으로 2015년 상반기에는 500억원을 투자해 여수에 바이오부탄올 데모플랜트를 착공했고 2020년 상업생산할 계획이다.
바이오연료는 바이오에탄올을 중심으로 보급되고 있으나 바이오에탄올은 수분을 쉽게 흡수하고 금속제품을 쉽게 부식시키는 성질 때문에 고농도로 사용하기 위해서는 차량의 개조가 필요한 것이 단점으로 부상하고 있다.
반면, 바이오부탄올은 바이오에탄올에 비해 에너지밀도가 높고 휘발유와 혼합해 사용해도 연비손실이 적으며 엔진을 개조하지 않고 휘발유 차량용 연료로 사용할 수 있는 것으로 알려졌다.
하지만, 일부에서는 국제유가 약세가 장기화됨에 따라 바이오부탄올의 경쟁력이 약화되고 있다고 주장하고 있다.
시장 관계자는 “국제유가가 배럴당 30달러대 수준을 유지하고 있는 가운데 바이오연료는 생산라인에 드는 비용이 120달러 수준”이라며 “바이오연료가 주목받던 2005년경에는 국제유가가 상승하고 있었기 때문에 바이오연료의 경제적 장점이 존재했으나 국제유가가 폭락하면서 경쟁력을 상실했다”고 주장했다.
바이오연료는 원료로 옥수수 등 곡물을 사용하기 때문에 식량난의 위험성도 제기되고 있다.
또다른 시장 관계자는 “옥수수 등 곡물은 선물거래에서 가격이 결정되는데 바이오연료에 투입되는 곡물 수요가 증가해 가격이 오르면 농부들이 곡물을 연료용으로만 출하하는 사태가 발생할 수 있다”고 지적했다.
국내시장, 컨트롤타워 마련 “시급”
국내 바이오산업은 컨트롤타워 필요성이 부각되고 있다.
산업통상자원부는 2014년부터 「바이오화학 산업화 촉진 기술개발 사업」을 추진하고 있으나 R&D 투자 대비 내수와 수출 실적이 높지 않는 등 뚜렷한 성과를 거두지 못하고 있다.
바이오 전 분야에 대한 종합적인 전략 부족과 부처 계획 간 상호연계 부족, R&D 사업의 유사중복 발생, 바이오 R&D 사업화와 창업에 대한 지원 부족, 복잡하고 까다로운 기술규제 등이 지적되고 있다.
수요가 불확실한 상황에서 대규모 설비투자 부담 등으로 실현성이 떨어지는 것으로 평가되고 있으며 투자가 바이오의약 부문에 편중되는 문제도 부각되고 있다.
바이오 신기술과 생산제품을 수용할 수 있는 사회적 시스템이 부재하기 때문으로 판단되고 있다.
레드바이오는 원격진료에 대한 법적인 규제로 제약을 받고 있으며 그린바이오는 2013년 종자기업이 추진하던 「식물공장」이 농민들의 반발로 무산되는 사례가 발생했다.
화이트바이오 분야에서는 바이오디젤을 생산하는 중소기업과 기존 디젤연료를 생산했던 정유기업들의 갈등이 존재하는 등 바이오산업 전반에 걸쳐 이해당사자 간의 갈등을 중재할 수 있는 체계적인 시스템이 요구되고 있다.
시장 관계자는 “바이오산업이 저변을 확대하기 위해서는 합리적인 수준의 법적·제도적 규제완화가 필요하다”고 밝혔다.
국내 바이오산업은 학계, 연구소, 관련기업 사이의 연결이 매우 느슨한 것으로 지적되고 있어 개별집단, 개별기술을 융합해 시너지 창출이 요구되고 있다.
이에 따라 삼성·LG·SK 등 국내 대기업들이 바이오 융·복합사업 진출 계획을 밝힌 가운데 정부도 바이오 컨트롤타워를 신설해 체계적인 지원에 나설 계획이다.
정부는 국가과학기술심의회 산하에 「바이오 특별위원회」를 설치해 부처별로 분산된 바이오 정책을 유기적으로 종합·조정할 방침이다. <박주현 기자>
