미국 스타트업 IM이 개발 성공 … 2027년 2만톤 양산체제 목표

미국이 바이오 아크릴산(Acrylic Acid) 상용화에 성공했다.
바이오 제조 분야 신흥기업인 미국 IM(Industrial Microbes)은 발효기술을 활용해 범용화학제품 생산을 추진하고 있다.
바이오 에탄올(Ethanol)부터 아크릴산 등 중간체까지 생산하는 균주 스케일업을 가속화하고 있으며, 저가의 원료와 균주의 높은 생산성을 활용해 제조코스트를 기존 석유화학제품과 동등하거나 더 낮출 수 있을 것으로 기대하고 있다.
2025년 이후 국내외 화학기업과 합작기업을 설립하고 2027년경 2만톤을 양산하는 것을 목표로 하고 있다.
IM은 메탄(Methane)과 에탄올 등 재생가능한 자원에 발효기술을 응용해 화학물질을 만드는 스타트업으로 미국 벤처캐피탈 First Bight Ventures와 화학‧소재 분야 벤처캐피탈인 일본 UMI 등으로부터 1000만달러를 조달한 바 있다.
IM은 당초 대장균에 천연가스 베이스 메탄을 메탄올로 변환하는 효소를 발현시키는 대사경로 사업화를 검토했으나 발효기술의 난이도가 높아 중장기 프로젝트로 남겨두었다.
대신 단기‧중기 프로젝트로 대장균을 사용함으로써 바이오 에탄올을 원료로 하는 대사경로 개발에 착수했고 3HP(Hydroxypropionic Acid) 합성에 성공했다.
3HP는 식물성 유래 원료의 미생물 발효 공정으로 생산되는 친환경 물질로 플래스틱을 제조하면 다양한 일회용품 소재를 대체할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
또 SAP(Super Absorbent Polymer), 페인트, 점·접착제, 코팅제, 탄소섬유 등 여러 소재의 원료로 활용될 수 있는 차세대 플랫폼 케미칼로 주목받고 있다.
국내에서는 LG화학이 GS칼텍스와 사업화를 준비하고 있다.
IM은 3HP를 중간체로 아크릴산과 AN(Acrylonitrile), 메타크릴산 합성이 가능할 것으로 기대하고 2024년 11월부터 킬로그램 단위로 샘플 공급을 시작했다.
앞으로 자체 300리터, 위탁생산 1500리터로 발효 스케일업을 실시하고 2025년 이후에는 발효능력을 10만리터급으로 확대할 예정이다. 10만리터 발효조에서는 아크릴산 2만톤을 합성할 수 있다.
상업화는 2027년경을 목표로 하고 있으며 2025년 말까지 파트너와 전략적 파트너십을 체결하거나 상업 플랜트를 건설하기 위한 투자 결정을 내릴 방침이다.
특히, 아크릴산과 탄소섬유 생산기업 등과 연계를 검토하고 있다. 아크릴산을 사용하는 페인트나 종이기저귀용 SAP, 탄소섬유를 사용하는 항공기 분야의 탈탄소 관련 니즈가 충분할 것으로 기대하고 있다.
바이오 제조업은 코스트가 문제이지만 미국은 바이오 에탄올 가격이 장기간 침체되면서 유휴설비가 많아 저가에 조달 가능하다는 장점이 있다.
IM은 3HP의 생산성이 실현되면 저가의 바이오 에탄올과 함께 석유화학제품과 동등하거나 더 낮은 코스트를 실현할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
AN도 마찬가지로 경쟁력이 있는 코스트 실현이 가능할 것으로 전망된다. (강윤화 책임기자)