석유화학은 에틸렌(Ethylene), 프로필렌(Propylene), BTX를 주축으로 화학산업의 중심으로 자리잡고 있으나 국제유가가 배럴당 100-120달러의 고공행진을 지속하고 환경문제가 대두됨으로써 메탄(Methane) 등 천연가스 베이스 가스화학이 급부상하고 있다.
최근에는 화석원료 매장량의 한계와 환경오염에 대한 인식에 힘입어 재생 가능한 바이오매스(Biomass) 기술이 주목돼 생물화학이 부상할 것으로 기대되고 있다.
일본 지구환경산업기술연구기구(RITE)에 따르면, 일본은 화학제품의 원료를 고갈성 자원에서 바이오매스로 전환하면 이산화탄소(CO2) 배출을 현재 배출량의 약 3.6%에 달하는 최대 4700만톤 감축할 수 있을 것으로 추정되고 있다.
바이오기술 채용 확대가 대세
바이오기술은 생물의 구성요소나 기능을 활용해 화학제품 및 서비스를 창출하는 기술로 미생물 및 효소를 이용한 발효기술, 유전자 변형기술, 세포융합기술 등이 있다.
또 바이오기술은 고갈성 자원, 바이오매스 자원을 불문하고 저온 및 고선택성 반응을 통해 생산함으로써 채용분야가 확대될 것으로 기대되고 있다.
아크릴아마이드(Acrylamide)는 석유 유래 AN(Acrylonitrile)을 효소공법으로 수화해 합성한 화학제품으로, 모노머화한 PAM(Polyacrylamide)이 응집제, 토양개량제, 지력증강제, 접착제, 도료용 수지 등 공업용도로 주로 채용되고 있다.
AN 수화공법은 황산에 직접 주입하는 황산공법, 레이니 구리(Raney Copper)를 촉매로 물과 직접 접촉시키는 접촉공법을 채용했지만 1985년 일본 교토대학과 Nitto Chemical이 공동으로 미생물을 이용한 NH(Nitrile Hydratase) 효소공법을 개발해 실용화하는데 성공했다.
아울러 바이오매스를 원료로 화학제품이나 소재를 생산하는 바이오정제(Bio-Refinery)가 본격화되고 있으며, 특히 바이오연료도 국가차원의 연구개발 사업으로 부상하고 있다.
바이오정제는 재생가능한 자원인 바이오매스를 원료로 사용하고 중간원료로 당류와 유지를 투입해 바이오연료 및 화학제품, 폴리머 등을 제조하는 기술로 에틸렌, 프로필렌, BTX 등 석유정제로 합성되는 화학제품을 생성하는 과정과는 다르게 인식되고 있다.
하지만, 바이오정제는 생산 효율성이 낮기 때문에 실현까지 상당한 시간이 소요될 것으로 예측되고 있다.