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‘글로벌 프런티어’- 차세대 과학기술, 우리가 맡는다 ② 차세대 바이오매스 기술

땅에는 잡초며 나무 부스러기, 바다에는 해초와 미세조류가 널려 있다. 이들이 온실가스의 주범인 이산화탄소를 먹고 자란 뒤 바이오 디젤이나 에탄올 등의 원료가 된다. 교육과학기술부에 의해 올해 3개 글로벌 프런티어 연구사업의 하나로 선정된 ‘차세대 바이오매스 기술’이 열어갈 미래 사회다.


에탄올을 만들기 위해 옥수수나 콩·사탕수수 같은 곡물을 쓰지 않아도 되는 것이다. 곡물로 에탄올을 생산하는 건 식량 수급에 압박을 주고 국제 곡물가를 상승시킨다는 폐해 때문에 국제적인 비난도 많았다.

아프리카 등지의 기근에 시달리는 빈곤 국가를 도외시한다는 것이다. 차세대 바이오매스 연구단은 지금까지 쓸모가 많지 않다고 간주된 목재 부스러기, 해조류·미세조류 등을 활용해 에너지를 만들려는 것이다. 이들 바이오매스가 온실가스를 흡수하는 부수적 효과까지 있어 일거양득을 노릴 수도 있다.

바이오매스 활용 기술은 세 시대로 구분된다. 1세대는 곡물을 이용하는 시대, 2세대는 목재류를 이용한 시대, 3세대는 미세조류와 해초를 이용하는 시대다. 아직 1세대 기술이 주류이고 2, 3세대 기술은 한창 개발 중이지만 이런 기술로 에너지 생산 효율을 높이기 쉽지 않았다.

그러나 가능성은 무궁무진하다. 우선 곡물을 쓰는 것에 비해 그 원료가 거의 무한정하다는 점이다. 플랑크톤 등 미세조류만 봐도 바다에 가득 차 있다. 성장 속도도 육상 식물의 수십 배에 달한다. 한 마리당 기름 성분이 70%에 이른다. 태양에너지의 이용 효율도 5%로, 육상 식물(0.2%)의 25배에 달한다. 이산화탄소를 저장하는 용량으로 치면 소나무의 15배다. 잘만 키우고, 유전자 변형 기술을 이용해 종의 개량까지 한다면 차세대 에너지의 상당 부분을 미세조류로 해결할 수 있을 것으로 기대된다.

바다 바위 등에 붙어 사는 해초는 대개 섬유질과 당류가 풍부하다. 바다에 해초 목장을 만들어 바이오 원료 공급기지로 삼을 수 있다. 그래서 바이오매스 기술개발은 녹색성장과 맞아떨어진다. 차세대 바이오매스 기술 연구단이 제대로 역량을 발휘한다면 우리나라는 2025년께 바이오매스 관련 산업과 기술을 선도해 갈 수 있을 것으로 기대된다. 우리나라의 기존 화학산업도 20% 정도가 바이오 공정으로 대체될 전망이다. 또 황금 광맥으로 떠오를 세계 바이오 연료 시장에서도 주도권을 잡는 계기가 될 수 있다. 2008년 260억 달러였던 세계 바이오 연료 시장은 2015년에는 460억 달러로 성장할 것으로 전망된다. 차세대 바이오매스 기술의 연구단장은 KAIST 생명화학공학과의 양지원 교수가 맡았다.

박방주 과학전문기자

◆글로벌 프런티어 사업=교육과학기술부가 G7(선도기술 개발사업)과 ‘21세기 프런티어’에 이어 이달 중순 내놓은 대형 장기 연구개발(R&D) 지원 프로젝트. 차세대 바이오매스 등 지난달 선정된 3개 연구단이 다음 달 일을 시작한다. 9년간 연간 100억~300억원씩 지원한다. 우리나라의 미래를 책임질 원천 과학기술을 개발자는 취지다. 세 연구단을 포함해 2013년까지 순차적으로 모두 15개 연구단을 선정해 2021년까지 지원할 계획이다.
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