바이오경제시대, 황금알 품은 '화이트바이오'
바이오경제시대, 황금알 품은 '화이트바이오'
  • 강지희
  • 승인 2019.06.11 21:55
  • 조회수 3692
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실험실에서 산업으로, 바이오경제의 도래(LAB TO INDUSTRY FOR BIOECONOMY)

기후변화 이슈와 함께 인구고령화로 인한 질병, 식량과 식수의 부족, 환경오염, 석유를 포함한 에너지 자원의 고갈 등 인류가 직면한 수많은 난제들을 해결하기 위한 대안으로 바이오기술(BT, Biotechnology)이 급부상하고 있습니다. 살아있는 생물체 시스템을 활용하는 바이오 기술은 일반적으로 부가가치가 높고 IT/NT/ET 등 하이테크와 융합해 다양한 제품과 서비스로 발전하고 있는데요. 특히 최근에는 4차 산업혁명을 대표하는 인공지능, 빅데이터 등의 최첨단 기술과도 융합해 그 산업 영역을 더욱 확대하고 있다고 합니다.

 

현재 바이오 산업분야는 크게 3가지 섹터로 구분되고 있습니다. 바이오산업 중 가장 규모가 크고 성장이 빠른 분야는 레드(Red)바이오입니다. 의약품 및 질병의 예방과 진단, 치료와 관련된 바이오기술 분야를 의미하죠. 그린(Green)바이오는 농업과 임업, 수산업에서 고부가가치 기능성소재를 비롯한 제품 생산, 식물종자개발 및 환경 제어와 관련된 바이오기술 분야를 의미합니다. 마지막으로 바이오화학 또는 산업바이오라고도 칭하는 화이트(White)바이오 분야는 바이오에너지와 석유기반 화학 제품을 대체할 수 있는 친환경 제품을 생산하는 바이오 기술 분야를 의미하며 바이오플라스틱, 바이오에탄올 등이 이에 속합니다. 

 

공장 굴뚝의 검은 연기를 하얀색으로 바꿀 수 있다는 의미가 담겨있는 화이트바이오는 기후변화와 미세먼지 등 환경에 대한 높은 관심으로 향후 더욱 빠르게 성장할 것이라는 것이 공통된 전망입니다. 지난해 Analyst-View Market Insights의 조사에 따르면 화이트바이오 시장은 2017년 2,389억 달러 규모인 것으로 보고하였으며 리서치사인 Technavio는 2017년에서 2021년 사이 세계 화이트바이오 시장이 연평균 7.42%씩 성장할 것으로 전망하고 있습니다.

 

세계 바이오시장의 절반을 차지하고 있는 미국의 경우 2000년부터 ‘바이오매스 연구개발법(Biomass R&D Act)’을 통해 화이트바이오를 지원해왔습니다. 2012년 오바마 정부가 ‘국가 바이오경제 청사진(National Bioeconomy Blueprint)’을 통해 바이오산업을 위한 촉진 전략을 수립한 이후 화이트바이오 분야 지원이 더욱 강화되었는데요. 바이오매스 연구개발에는 연간 1억 5천만 달러의 예산을 투입하고 있다고 합니다. 

 

유럽(EU)은 연구개발 지원 프로그램인 ‘호라이즌 2020’을 통해 탄소세 도입 등을 추진하고 있으며, 재활용 플라스틱과 신소재 개발에 1억 유로를 지원할 예정입니다. 이웃 일본도, 2002년 ‘바이오매스 종합전략’을 수립, 2020년까지의 전략 로드맵을 마련하고 탄소세 도입 및 바이오플라스틱 인증시스템 등의 정책 시행을 통해 바이오매스 산업을 2020년까지 5,000억엔 규모로 육성한다는 계획이라고 합니다. 

 

우리나라도 2012년부터 바이오화학 육성 전략을 통해 화이트바이오에 대한 지원을 해오고 있습니다. 그러나 그 투자 규모가 선진국에 비해 작고 정책적 지원도 제한적이어서 기술격차를 따라잡기에 어려움을 겪고 있죠. 이러한 가운데 올 초 정부가 네 번째 바이오특별위원회(이하 바이오특위)를 통해 ‘GW(Green/White)바이오 기술개발 전략 수립’을 중점 논의 대상에 포함시킨 것은 매우 고무적입니다. 이를 통해 향후 정부는 바이오 기술 개발부터 사업화까지 연계가 가능하도록 지원하는 전략적 정책을 수립할 계획입니다. 그 동안 산업현장에서 레드바이오 분야와 비교해 수익성과 경제성이 떨어져 상대적으로 지원이 부족했던 화이트 및 그린 바이오 분야 기업들에게는 힘이 되는 희소식이 아닐 수 없습니다. 

대성환경에너지 매립가스 자원화 시설
대성환경에너지 매립가스 자원화 시설

화이트바이오 모범 기업으로 폐기물 자원화 분야에 10년 이상 투자해 온 대성그룹을 꼽을 수 있습니다. 대성그룹의 계열사인 대성환경에너지는 이미 2006년부터 대구시 방천리 위생매립장의 쓰레기에서 일어나는 혐기성 미생물 분해를 통한 매립가스(LFG, Landfill Gas)를 포집, 지구 온난화의 주범인 메탄가스를 에너지원으로 재활용하여 1만 5,000여 가구가 쓸 수 있는 에너지를 공급하고 있습니다. 대성그룹은 또 미래 청정에너지로서의 잠재력을 가진 미생물에 대해 지속적인 관심을 가지고 국내외 최고 전문가들을 초빙해 매년 국제 학술 포럼인 대성해강미생물포럼을 개최해 오고 있습니다. 

2018년에 개최했던 대성해강미생물포럼
2018년에 개최했던 '2018 대성해강미생물포럼'의 모습

지난해 대성그룹은 전세계적 문제로 떠오른 ‘쓰레기 대란’이라는 이슈 속에 폐기물을 에너지화 할 수 있는 합성생물학 기반의 바이오 부탄올 관련 기술과 미생물을 활용한 상업용 연료 생산 발효 플랫폼, 그리고 온실가스 메탄을 바이오 연료 및 화학소재로 바꾸는 미생물학적 전환기술 등의 화이트바이오 기술을 소개해 호평을 받았습니다. 올해는 ‘Lab to Industry for Bioeconomy’라는 주제 아래 기존 테마를 좀 더 구체화시켜 산업화에 근접한 실험실 기술들에 대해 소개하고 화이트바이오 상업화 성공을 위한 다양한 과제에 대해 심도 있게 논의 할 예정입니다. 

2019 대성해강미생물포럼 안내
2019 대성해강미생물포럼 안내

오는 6월, 대성그룹의 공익재단인 대성해강과학문화재단 주최로 세 번째 열리는 ‘2019 대성해강미생물포럼’의 주요 연사로는 지오박터(Geobacter)균을 이용한 미생물 연료전지 분야의 세계적인 석학인 미국 매사추세츠주립대 데렉 러블리(Derek R. Lovley) 교수를 비롯해, 미생물을 활용한 바이오 에너지와 에너지 효율 개선에 저명한 미국 매사추세츠공과대(MIT) 크리스탈라 프레더(Kristala L. Jones Prather) 교수, 대사공학 전문가로 산업계와 연계해 친환경 화학제품 생산 연구 개발에 경제성을 인정받은 UNIST 박성훈 교수가 참가하며 시스템 및 합성 생명공학 분야 권위자인 KAIST 조병관 교수가 좌장을 맡습니다. 

 

또한 이번 포럼에서는 화이트바이오 대표주자 격인 독일의 엔비텍 바이오가스(EnviTec Biogas)사의 관계자를 초청해 가축분뇨나 음식물쓰레기를 처리하는 과정에서 발생하는 가스로 전기를 생산하는 기술에 대한 발표와 토론을 진행할 것입니다. 엔비텍 바이오가스사는 세계적으로 500개의 바이오가스 플랜트를 설치해 운영 중에 있는데요. 바이오 메탄 기술을 통해 글로벌 기업으로 성장하는 기술적, 운영적인 노하우를 공개할 예정이기에 많은 관심을 모으고 있습니다.

 

이 밖에도, 화이트바이오 관련 분야에서 두각을 나타내고 있는 신진 과학자들을 위한 별도의 세션도 마련된다고 합니다. POSTECH 이정욱 교수, KAIST 조원기 교수는 생명체 제어시스템 개발 및 유전자가위기술과 바이오이미징 등의 화이트바이오 실용화의 근간이 되는 원천기술개발 연구 실적 등을 발표할 예정입니다.

2019 대성해강미생물포럼을 개최하는 대성그룹 김영훈 회장
2019 대성해강미생물포럼을 개최하는 대성그룹 김영훈 회장

 

에너지 대전환 시대에 화석원료에 대한
의존도를 낮추고 환경문제도 해결할 수 있는
‘화이트바이오’ 분야에 대한 적극적 관심과 지원이
더욱 요구되는 때입니다. 생체 시스템을 산업에
활용하는 다양한 실험실 기술들이 속속 실용화 단계로
진입하고, 나아가 핵심 에너지•환경산업으로
자리매김함으로써 에너지와 환경 양 분야에서
획기적인 전환점을 마련할 수 있도록 정부의 지원과
민간•학계의 긴밀한 협력이 그 어느 때보다 필요합니다.


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