척척박사 연구소

척척박사 연구소과학이야기제목별로 보기해설이 있는 과학

해설이 있는 과학

최신 소식 속에 담긴 다양한 과학정보에 대한 해설입니다.

바이오 산업이 지구온난화-급등하는 기름값의 해법






“어디까지 오를지 모르는 기름값과 지구온난화로 인해 제주도 크기의 빙하가 떨어져 나가는 북극 문제를 한 번에 해결할 수 있는 방법이 뭘까요.”

차세대 바이오매스연구단을 이끌고 있는 KAIST 양지원 교수는 바이오매스에 대한 설명을 요청하자 질문으로 맞받아쳤다. 양 단장은 “환경문제는 전부가 에너지 생산과정에서 발생하고 에너지 소비량은 인구에 비례하는데, 개발도상국들의 화석연료 사용이 늘어나고 있기 때문에 기름값은 계속 오르고 환경문제도 끊이지 않을 것”이라며 “해결방법은 경제적이고, 생태친화적이며 지속가능한 바이오매스를 개발하는 것”이라고 강조했다.

 

 



● 환경문제와 경제성 강점 가진 3세대 바이오매스 개발이 대세



바이오매스는 바이오에탄올이나 바이오디젤 등 바이오연료의 원료를 말한다. 바이오매스는 1세대인 옥수수나 사탕수수같은 곡물류, 2세대인 나무, 풀 등 목질계 초본류, 3세대인 해조류 등을 원료로 만들어진다. 1·2세대 바이오매스는 바이오에탄올의 주요 원료로 활용되며, 3세대는 바이오디젤을 만드는데 주로 쓰이고 있다.

더군다나 1세대 바이오매스 시장은 미국과 브라질이 89% 가까이 차지하고 있고, 2세대 바이오매스는 독일이 45% 정도를 차지하고 있다. 이 때문에 우리나라가 주목하고 있는 분야는 3세대 바이오매스인 해조류에서 추출하는 바이오디젤 쪽이다. 3세대 바이오매스의 주원료인 해조류 중 미세조류는 최대 2만 여종이 있는 것으로 알려져 있기 때문에 그만큼 산업화시키기가 더 유리하다.

여기에 1세대 바이오매스인 사탕수수와 옥수수 등의 작물에 대한 연구는 숲을 개간한 다음에 재배되기 때문에 산림 훼손으로 이산화탄소가 더 늘어나고, 저개발국가 사람들의 식량자원 부족이 심각한데도 선진국들이 쓰는 연료를 만드는데만 연구역량이 집중된다는 윤리적 문제까지 있다. 승용차 하나에 채우는 바이오에탄올을 만드는데 쓰는 옥수수양이 저개발국 사람 1명이 1년간 먹을 수 있는 양이 똑같다는 것이다. 2세대 바이오매스는 바이오연료를 만드는데 필요한 전처리 과정이 복잡해 도리어 에너지 소비가 많다.






“1세대와 2세대 바이오매스 작물은 환경문제나 경제성 등 약점을 갖고 있고 선진국들이 이미 시장을 차지하고 있어 우리나라로써는 3세대 바이오매스인 해조류에서 추출하는 바이오디젤쪽에 관심을 갖고 연구해야 합니다.”

● 바이오매스 15년 내에 화석연료 사용량 20~30% 대체할 것

현재 연구단은 조류를 유전공학적으로 개량해 대량 배양한 뒤 지질을 추출하고 이를 연료로 만드는 과정 곳곳에서 나타나고 있는 기술적 문제점을 해결하는데 주력하고 있다. 이 과정을 연구하기 위해 연구단 내에 30개 정도의 팀이 운영되고 있다. 연구단의 최종 목표는 바이오디젤의 생산단가를 낮추는데 기여해 기업들이 참여할 수 있도록 만드는 것이다.

이와 함께 연구단은 바이오 기술을 이용한 다양한 정제기술 개발에도 박차를 가하고 있다. 원유에서 나올 수 있는 다양한 화학물질을 분리해내는 한편 말레이시아에서 분리리해낸 균주에서 오메가3를 추출하는 것이 대표적이다.

연구단 최종 목표는 기술의 상용화에 있다. 양 단장은 상용화를 위해서는 우선 다양한 기술장벽을 뛰어 넘어야 하는데 이는 국제협력으로 풀어가고, 그 이후 실용화 단계에 들어서면 기업 참여를 유도해 해결하겠다는 복안이다.

바이오 디젤을 리터당 얼마에 만들 수 있느냐가 전 세계 연구자들의 관심사다. 현재로써는 리터당 3~4 달러를 훌쩍 넘기 때문에 화석연료와 게임에서 뒤지고 있다는 것.

양 단장은 “보수적으로 예측하기 위하는 이들도 15년 이내에 바이오매스가 현재 화석연료 사용량의 20~30%를 대체할 것이라고 하는만큼 연구단이 끝나는 9년 뒤 상용화를 확신한다”며 “문제는 누가 더 경제성을 더 높일 수 있냐가 관건”이라고 말했다.


--------------------------------------------------------------------------------
양지원 단장의 ‘이것만은 꼭!’
△바이오 분야의 핵심은 기초원천기술. 최종 상용화를 위해 기업 참여는 필수
△환경과 경제가 동행할 수 있는 연구분야를 개척해야


--------------------------------------------------------------------------------

 

 



양지원 단장은
- 1973년 서울대 화학공학 학사
- 1980년 미국 톨레도대 화학공학 석사
- 1985년 미국 노스웨스턴대 화학공학 박사
- 1973~1977년 국방과학연구소 연구원
- 1988~현재 KAIST 생명화학공학과 교수
- 2006~2010년 KAIST 대외부총장 겸 기획처장
- 2010~현재 교육과학기술부 글로벌프론티어사업 차세대바이오매스 사업단 연구단장

※ 이 기획기사 시리즈는 교육과학기술부 및 생명공학정책연구센터와 공동으로 기획했습니다.
※ 이 기획기사 시리즈는 대한민국 생명공학정책 수립을 위한 연구 자료로 활용됩니다.
※ 무단 전제, 재배포를 금지하며 허가 없이 타 사이트에 게재할 수 없습니다.

 

 

 



대전=유용하 동아사이언스 기자 edmondy@donga.com



내과학상자담기  E-MAIL 프린트 카카오스토리 트위터 페이스북 RSS

나도 한마디 0개의 댓글이 있습니다.

등록하기

목록


내 당근 보러가기

내 뱃지 보러가기

TOP