화학저널 2025.06.16

일본, 평가체계 정비 착수 … 한국, 정부 주도 해양바이오 육성
일본이 해양바이오 산업의 대표주자인 미세조류 시장 선점을 추진하고 있다.
스피룰리나(Spirulina), 클라미도모나스(Chlamydomonas), 보트리오코커스(Botryococcus) 등으로 대표되는 미세조류는 광합성을 통해 이산화탄소(CO2)를 흡수한다.
팜유, 옥수수 등 바이오매스 자원보다 단위면적당 수확량이 크면서 효율적인 1차 생산이 가능한 원료로 지속가능한 항공연료(SAF), 헬스케어 등 광범위한 영역에서 주목받고 있다.
해양수산부에 따르면, 글로벌 해양바이오 시장은 2022년 약 7조원에서 2027년에는 11조원으로 60% 확대될 것으로 예상되며 미국, 유럽연합(EU)을 비롯한 주요국들은 글로벌 시장 선점을 위해 국가적 전략계획을 수립하고 연구개발(R&D) 투자 및 관련 인프라를 적극 확대하고 있다.
일본은 미세조류의 산업적 이용에 앞서 표준화와 품질 평가 등 기반 정비를 위해 2020년 일본미세조류기술협회(IMAT)를 설립했다.
IMAT는 2022년 히로시마현(Hiroshima)에 기반기술 연구소를 건설하고 일본 Chugoku Electric Power가 진행하고 있는 석탄가스화 복합발전(IGCC) 실증설비로부터 이산화탄소를 공급받아 배양 시험을 실시하며 산업화에 필요한 다양한 데이터를 수집·분석하고 있다.
에네오스(Eneos), NGC를 필두로 다양한 산업에서 참여하고 있으며 2020-2024년 5년 동안 일본 신에너지‧산업기술종합개발기구(NEDO)의 미세조류 베이스 바이오 제트연료 생산 산업화 및 이산화탄소 이용 효율 개선에 기여하는 거점정비·기술개발 사업에 선정돼 위탁업무를 수행했다.
IMAT는 미세조류 평가 기준 확립에 속도를 내고 있다. 연구소에 연료 공정설비와 유전자 변형 생물체 제1종사용 설비를 증설했다. 투자규모는 공개하지 않았으나 수억엔대로 추정된다.
연료 공정설비는 스케일업을 고려해 20리터 용매 추출설비도 도입했으며, 온실로 이루어진 제1종 사용 설비는 유전자 조작균주 등을 야외에서 사용하기 위한 사전 안전성 평가가 가능한 한 것으로 알려졌다.
다양한 배양 시스템을 갖추고 광환경·수온제어 시스템을 도입해 세계 각지의 환경을 모방한 조건에서의 배양 테스트도 가능하다.
IMAT는 표준화를 추진하는 동시에 일본 규격 뿐만 아니라 글로벌 규격 확립도 검토할 계획이다.
한국 정부도 규제 개혁 및 첨단 연구장비·인프라 등 해양바이오 산업 활성화를 위해 지원을 확대하고 있다.
앞서 총 사업비 347억원을 들여 2022년부터 2024년에 걸쳐 해양바이오 산업화 지원센터를 설립했고, 해양바이오 산업화 지원센터는 추후 산업계가 개발·보유하고 있는 해양바이오 소재의 시험·분석·인증부터 시제품 생산, 특허·마케팅까지 사업화 전주기 지원을 추진할 계획이다.
특히, 해양 미세조류 및 해양 미생물 배양실, 해양 유전체 분석실, 해양 유용물질 분리·정제실, 시제품 제작실 및 입주기업을 위한 연구동과 시제품 생산을 위한 시제품 생산동, 산업계의 해양바이오 소재 개발 및 실증을 지원하기 위한 170종 이상의 실험·연구장비와 생산설비를 갖춘 것으로 알려졌다.
2023년에는 환경부 산하 한국환경공단이 한국필립모리스 양산공장에서 미세조류를 활용한 탄소 저감 기술 실증설비를 준공했다.
한국환경공단은 미세조류를 활용한 이산화탄소 포집·활용 기술개발 사업을 총괄하고 한국건설생활환경시험연구원은 실험실과 장비를 활용한 연구개발을 주도할 계획이다.
실증설비는 공장에서 배출되는 이산화탄소를 미세조류의 광합성으로 흡수해 대기 중으로 배출되는 이산화탄소를 감축하는 원리로 작동된다. 이산화탄소 포집에 사용하는 미세조류는 활용이 끝나면 바이오연료, 비료, 사료 등 친환경 자원으로 활용 가능한 것으로 알려졌다.
2024년에는 국토교통부와 산업통상자원부가 국내 SAF 활성화를 위한 확산전략을 추진하는 과정에서 미세조류를 원료로 SAF를 생산하는 기술 확보를 지원하기로 결정한 바 있다. (윤우성 선임기자)
<화학저널 2025년 06월 16일>
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