세계 제조업 중 3분의 1이 전환 … 일본, 바이오 파운드리 육성

제조기업들이 화석자원 의존에서 탈피하려는 노력을 강화하면서 바이오제조가 급부상하고 있다.
미생물 등을 활용해 화학제품, 연료, 단백질 등 유용물질을 생산하는 바이오제조는 사회적 문제를 해결하는 동시에 경제 성장을 견인할 수 있는 이노베이션으로 주목받고 있다.
미국이 2022년 가을 발표한 바이오기술 및 바이오제조 관련 대통령령에 따르면, 글로벌 제조업 가운데 3분의 1은 앞으로 10년 안에 바이오제조로 전환해 약 30조달러(약 4경원)에 달하는 시장을 형성할 것으로 예상된다.
특히, 탈탄소 트렌드가 바이오제조 발전을 이끌고 미국-중국 무역마찰과 코로나19(신종 코로나바이러스 감염증) 팬데믹(Pandemic: 세계적 대유행)으로 부각된 중국 의존도 낮추기에도 도움이 될 것으로 판단하고 있다.
일본은 경제산업성 주도로 2개의 대형 프로젝트를 추진하고 있으며 민간기업 투자를 지원하고 있다.
첫번째 프로젝트는 2022년 9월부터 추진하고 있는 이산화탄소(CO2)를 원료로 활용하는 바이오제조 기술 개발 및 실증 프로젝트이며 2020년 3차 추가경정예산으로 창설한 2조엔의 그린이노베이션기금의 추가 프로젝트로 진행하고 있다.
1800억엔 정도를 투자해 이산화탄소와 수소를 원료로 해양 생분해성 플래스틱, 식품 원료, 연료 등을 생산하는 수소 세균을 개발하고 상업화하는 것을 목표로 하고 있으며 실용화된다면 탄소중립은 물론 식량 위기나 자원 부족, 해양오염 등 다양한 문제를 해결할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
실시기업 공모를 마치고 선정작업을 추진하고 있으며 2023년부터 본격적인 프로젝트 개시가 가능할 것으로 예상된다.
두번째는 화학, 섬유, 식품, 연료 분야의 기존기업과 유용물질을 효율적으로 생산할 수 있는 미생물을 개발‧설계하고 있는 바이오 파운드리를 연계시키는 프로젝트이다.
미생물의 유전 정보나 발효 환경과 대사 기능이 어떠한 관계에 있는지 데이터를 축적하기 위한 프로젝트로 글로벌 시장에서 경쟁할 수 있는 바이오 파운드리 육성을 위해 대기업 협력을 이끌어낼 방침이다.
대기업들이 해외 바이오 파운드리에게 미생물 개량을 위탁할 때 발생할 수 있는 데이터 유출 리스크를 낮출 수 있을 것으로 기대하고 있다.
일본 경제산업성은 세계적인 시장 변화에 발맞추어 바이오 경제 전환이라는 목표 아래 자동차를 중심으로 한 제조업과 각종 산업계 구조 전환을 적극 지원할 예정이다.
일본은 약 1조2000억엔의 예산을 바이오제조에 투자하는 것으로 알려졌다.
일본 경제산업성은 미생물을 활용해 화학제품, 연료 등 유용한 물질을 생산하는 바이오제조 기반 기술을 고도화하기 위해 산업기술종합연구소 쓰쿠바(Tsukuba)센터에 최신 기기 등을 도입해 신규 미생물 탐색, 유전자 해석 등 고기능 미생물 개발을 위한 기반기술 창출에 나서고 있으며 개발 기술을 화학, 제약, 식품기업으로부터 미생물 개발을 수주할 바이오 파운드리에 이관시킴으로써 실용화에도 속도를 낼 방침이다.
바이오제조 분야에서 국제 경쟁력을 강화하기 위해서는 화학‧제약‧식품‧에너지 대기업들과 연계해 유용물질을 효율적으로 생산하기 위한 미생물 개발을 담당할 바이오 파운드리 육성이 필요할 것으로 판단하고 산업기술종합연구소를 통해 바이오 파운드리의 기술력을 향상시킬 수 있는 기반기술을 개발하고 있다.
쓰쿠바센터에 최신 기기를 도입해 생물자원 탐색 및 활용 기지와 제조업 기반 기지를 설치했고 생물자원 탐색 및 활용 기지에서는 심해 등에 생식하는 미생물을 생존한 상태로 지상까지 끌어올리고 기능을 분석하는 기술 고도화에 나설 계획이다.
혐기성 균을 중심으로 이루어진 장내세균총에서 원하는 세균만 늘리는 환경을 만들기 위해 기술 개발에 도전하고 있다.
제조업 기반 기지에서는 미생물 개량을 위한 기반기술 개발을 주로 수행하고 있으며, 유용물질을 효율적으로 생산하기 위해 세포 대사경로나 유전자 배열을 설계하는 기술에 공을 들이고 있는 것으로 알려졌다.
양자‧인공지능(AI)‧바이오 융합기술 사업 개발 글로벌 기지 창설의 일환으로 추진하고 있으며 예산 452억엔 가운데 일부를 활용할 예정이다.
양자‧인공지능‧바이오 융합기술 사업 개발 글로벌 기지 창설 사업을 통해 산업기술종합연구소 쓰쿠바센터에 양자‧인공지능 융합기술 비즈니스 개발 글로벌 기지도 신설할 계획이다.
바이오 제조업 분야에서 양자‧인공지능 기지와 연계하고 고기능 미생물 개발을 위한 세포 대사경로나 유전자 배열 설계에 산업기술종합연구소 양자‧인공지능 연구자들의 노하우를 활용하는 방안을 검토하고 있다. (P)