GM, 농작물에서 곤충으로 발전
바이오기술 분야에서는 곤충에 대한 연구개발도 진행되고 있다.
농업생물자원연구소(NIAS)는 2014년 GM(유전자조작) 누에나방의 사육 시험을 실시했다.
세계 최초로 녹색형광단백질(GFP)을 함유하는 견사를 생산하는 GM누에나방 「HC-EGFP, Bombyx mori」를 대상으로 10월까지 진행했으며, 양잠농가 사육시설에 준한 환경과 방법으로 GM누에나방을 사육해 누에고치의 품질, 누에나방의 생육특성 및 행동특성을 평가했다.
NIAS는 누에고치 속에 유용물질이 생산되게 하는 「곤충농장」 시스템을 구축해 양잠업을 재활성화시킴으로써 신규 산업을 창출할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
일본은 누에나방 대상 연구 부문에서 세계시장을 리드하고 있다.
NIAS는 거미줄을 뽑는 누에나방의 실용품종화, 비천연형 아미노산(Amino Acid)을 조합한 실크 생산에 성공했다.
민간에 따른 산업화는 NIAS와 농업·식품산업기술 종합연구기구(NARO)가 공유하고 있는 특허에 대해 통상 실시권 허락 계약, 면역생물연구소가 보유하고 있는 특허에 대해 재실시 허락 계약을 각각 체결함에 따라 GM누에나방을 이용한 비즈니스가 이루어지고 있다.
GM누에나방을 숙주로 하는 단백질을 수탁 발현하는 서비스는 2014년 봄에 개시했다.
다른 관점으로 곤충에 착목한 연구를 진행하고 있는 벤처기업 Spiber는 거미줄 단백질 베이스 바이오신소재를 미생물로 생산하는 차세대형 파일럿 라인을 신설해 2015년 초 가동한 것으로 알려졌다.
유전자조작 기술과 NBT(New Breeding Techniques)에 대한 관심도 높아지고 있다.
NBT는 ODM(Oligonucleotide Directed Mutagenesis), ZFN(Zinc Finger Nucleases), CISG-INTRA(Cisgenesis-Intragenesis), 접목(Grafting), RdDM(RNA-dependent DNA Methylation), 역육종(REV BREED), 합성 유전체를 포함한 8개 기술과 ZFN과 같이 인공 제한효소에 따른 유전체 편집기술인 TALEN(TAL Effector Nuclease), CRISPR (Clusted Regularly-Interspaced Short Palindromic Repeats)/Cas 시스템 등이 알려지고 있다.
현재 합성 유전체를 제외하고 식물 종 사이에서 가지고 있는 유전형질을 이용하려는 관점에서 농산물 개발·실용화를 위해 이용되고 있다.
전자의 8개 기술은 농업 분야의 유전자조합 기술에 신중한 자세를 취하고 있는 유럽을 중심으로 규제를 검토하고 있는 가운데 유럽위원회의 신기술검토위원회(NTWG)가 보고서를 마련한 것으로 알려졌으나 공개하지 않고 있다.
또 유럽 식품안전청(EFSA)은 2012년 일부 NBT에 대한 평가 견해를 공표했다.
개별적으로(Case By Case) 리스크를 평가할 필요가 있으나 일부는 식품안전성 및 생물다양성 영향이 일반적인 육종기술로 재배된 농산물과 동등한 것으로 간주할 수 있다는 내용이다.
EU(유럽연합)는 2014년 NBT 도입에 대한 규제 가이드라인을 공표할 것이라고 발표한 바 있다.
NBT는 만약 EU가 유전자조작 생물이 아닌 것으로 간주하면 2017년 이후 상업화될 가능성이 매우 높은 것으로 평가되고 있어 EU의 움직임에 관심이 모아지고 있다.

바이오플래스틱, 고기능제품도 바이오화
바이오플래스틱 시장은 안정적으로 성장하고 있다.
바이오 PE(Polyethylene), 바이오 PET(Polyethylene Terephthalate)는 최근 바이오플래스틱 시장을 견인한데 이어 수요가 더욱 확대될 것으로 예상되고, PLA(Polylactic Acid) 등 생분해성 플래스틱은 신규 용도가 나오기 시작했다.
고기능성 플래스틱은 피마자유 등을 원료로 사용하는 PA(Polyamide), 식물 베이스인 이소솔바이드(Isosorbide)를 원료로 사용하는 바이오 PC(Polycarbonate) 등이 채용실적을 올리고 있다.
최근에는 셀룰로오스(Cellulose)로 대표되는 목질 바이오매스의 활용기술이 개발되고 있다.
바이오플래스틱 시장은 성장속도가 예상에 미치지 못했으나 2010년 바이오PET와 바이오PE가 투입된 이후 급속히 성장하기 시작했다.
바이오PET와 바이오PE는 원료를 바이오매스로 전환한 드롭인(Drop-in) 타입의 소재로, 신소재인 PLA 등과 달리 기존 인프라를 그대로 사용할 수 있어 수요처가 채용하기 쉬운 이점이 있기 때문이다.
바이오PET는 원료인 EG(Ethyene Glycol)를 바이오화한 것으로 용기포장, 의류, 자동차 내장재 등에 채용되고 있으며 복수기업이 EG 뿐만 아니라 TPA(Terephthalic Acid)도 바이오화한 100% 바이오 PET의 실용화를 추진하고 있다.
Toray는 바이오 PET와 함께 1.4-BDO(Butanediol)를 바이오화한 바이오 PBT(Polybutylene Terephthalate)도 개발하고 있다.
사탕수수 베이스 에탄올(Ethanol)을 원료로 사용하는 바이오PE도 포장용을 중심으로 보급되고 있다.
Braskem은 HDPE(High-Density Polyethylene), LLDPE(Linear Low-Density PE)에 이어 LDPE(Low-Density PE)의 바이오제품을 출시했으며 일본에서는 Toyota통상과 Sojitz Planet이 용도를 개발하고 있다.
Braskem은 바이오 PP(Polypropylene)도 개발하고 있다.
고기능성 플래스틱도 바이오제품이 증가하고 있다.
특히, 바이오PA는 내열성, 강인성, 내약품성 등이 뛰어난 특징을 바탕으로 전기·전자부품용을 중심으로 채용이 확대되고 있어 Toyobo, Unitika가 생산능력 확대를 계획·검토하고 있다.
이소솔바이드 폴리머인 바이오PC는 유리와 플래스틱의 특징을 모두 가지고 있어 자동차용으로 주목받고 있으며, 앞으로는 목질 바이오매스 활용이 확대될 것으로 예상되고 있다.
세계적으로 활용기술 개발이 진행되고 있으며 일본은 신에너지·산업기술종합개발기구(NEDO)가 산학관 프로젝트를 추진하고 있다.
NEDO는 원료의 안정조달부터 화학제품 제조까지 서플라이 체인 전반에서 접근하고 있는 가운데 Hitachi Zosen이 두충 열매에서 추출한 폴리이소프렌(Polyisoprene)을 이용해 세계 최초로 내충격성 폴리머를 개발하는데 성공했다.
바이오플래스틱의 선두주자인 생분해성 플래스틱은 신규용도 개발이 이루어지고 있다.
특히, 셰일가스·오일 및 석유 채굴용이 기대되고 있으며 일시적인 밀봉재, 채굴량을 늘리기 위한 지지재 등으로 PLA, PGA(Polyglycol Acid), PBS(Polybutylene Succinate) 수요가 증가하고 있다.