안녕하세요. 2022 한국에너지공단 SNS 대학생 기자단 강준영입니다.
우리나라는 기후 위기에 대응하고자 하는 목표로 ‘2050 탄소중립 계획’을 세웠습니다. 탄소중립이라는 키워드에 대응하기 위해 현재 다양한 산업군에서 탄소중립을 위한 활동이 이어지고 있습니다. 그중 바이오와 관련하여 탄생한 새로운 기술들에 관해 설명해드리겠습니다.
우선 바이오 기술은 생물의 기능과 정보를 이용해 각종 유용한 물질을 만드는 것을 의미합니다. 바이오산업은 다양한 제품과 서비스를 통해 의료 분야뿐만 아니라 농업과 화학 그리고 에너지 분야까지 확장 중입니다. 갈수록 심각해지는 기후 문제와 자원 고갈 등 급작스러운 변화로 인해 바이오 기술의 중요성은 더더욱 커지고 있습니다.
바이오 기술은 응용 분야에 따라 레드(보건, 의료), 그린(농업, 식품), 화이트(친환경)로 구분하는데, 이 중 친환경 에너지 및 소재를 개발하는 분야가 바로 ‘화이트 바이오’입니다. 그렇다면 화이트 바이오에 대해 자세하게 알아보도록 하겠습니다.
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화이트 바이오란?
옥수수, 콩, 사탕수수 등 재생 가능한 생물자원과 미생물·효소 등을 원료로 활용해 기존의 화석연료를 대체하는 친환경 자원 생산기술을 의미합니다. 제조 과정에서 탄소를 주원료로 사용하는 제품들과 달리 이산화탄소 배출량이 적고, 주원료로 사용되는 바이오매스는 오히려 이산화탄소를 흡수하여 탄소중립에 기여함을 알 수 있습니다.
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화이트 바이오는 기후 위기 및 탄소중립이 전 세계적인 주목을 받으면서 신재생 및 탄소 저감을 위한 산업적 대안으로 여겨지고 있는 기술입니다. 특히 플라스틱 쓰레기로 인해 발생하는 환경오염 및 온실가스 배출 문제에 대응하여 유용한 해결책으로 활용되고, 지속 가능한 발전을 가능케 하는 기술로 제시되고 있습니다.
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화이트 바이오의 대표적인 예시로 바이오 에탄올과 바이오 플라스틱에 대해 알아보겠습니다.
바이오 에탄올이란?
바이오 에탄올은 식물에서 추출한 전분을 발효시켜 만든 에탄올로, 이는 차량 연료 첨가제에 사용됩니다. 사탕수수, 고구마, 옥수수, 밀 등 바이오매스 안에 있는 탄수화물을 글루코스로 전환하고, 술을 발효시키는 것과 같은 과정을 거쳐서 만들어진다고 합니다.
이렇게 만들어진 바이오 에탄올은 기존의 화석연료를 사용한 가솔린과 달리 연소 시 온실가스를 배출하지 않아 오염물질이 적고, 식물로부터 언제든지 얻을 수 있다는 점에서 친환경적인 재생에너지로 주목받고 있습니다.
물론 바이오 에탄올 생산을 위해 옥수수나 사탕수수와 같은 작물을 원료로 사용해야 하기에 곡물 가격의 폭등과 곡물 자원 손실의 원인이 될 수 있다는 문제점이 있습니다. 그래서 위와 같은 문제를 방지하고자 작물 원료를 목재로 대체하기 시작하였고, 현재는 목재의 문제점 역시 보완하기 위해 해조류를 활용하는 방안으로 발전하고 있습니다.
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바이오 플라스틱이란?
바이오 플라스틱은 미생물의 체내에 있는 폴리에스테르류를 이용하여 만든 플라스틱입니다. 이는 토양에 존재하는 세균에 의해 스스로 분해되어 ‘생분해성 플라스틱’이라 불리기도 합니다.
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일반 플라스틱은 폐기된 후 자연 분해되기까지 비닐은 20년, 페트병은 500년 정도가 걸리며 분해 후에도 미세 플라스틱이 남아 심각한 환경오염을 초래합니다. 이와 달리 바이오 플라스틱은 5~6년 안에 자연 분해되어 공해를 일으키지 않는다고 합니다.
즉 바이오 플라스틱은 일반 플라스틱보다 탄소 중립적이고 지속적인 원료 조달이 가능하기에 신소재로서 주목받고 있습니다. 게다가 생체에 쉽게 융합하는 특징을 살려 수술이나 골절 고정장치 등에 응용할 수 있고, 토양에서 스스로 분해되는 성질을 이용한 지연 발산성 농약으로도 활용된다고 합니다.
하지만 상당한 시간과 비용이 투입되는 산업이다 보니 진입장벽이 높고, 이해관계자에게 상용화 가능성을 입증하는 것 또한 어려운 상황입니다.
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그럼에도 화이트 바이오 시장은 계면활성제, 화장품, 효소, 염료 제품처럼 생활, 화학제품들도 개발하는 등 입지를 조금씩 넓혀가는 중입니다. 아직은 초반 단계에 위치한 화이트 바이오 산업을 위해 전 세계 많은 기업에서 관심을 두고 있는 만큼 무궁무진한 발전을 기대해도 좋을 것 같습니다.