"바이오 원료 대량생산기술 상용화 확신"… 저비용에 친환경까지

[파이낸셜뉴스] 한국화학연구원에서 국내 최초로 바이오슈가와 고부가가치 부산물을 대량 생산할 수 있는 제조기술을 개발하고 상용화를 앞두고 있다. 이 기술은 화공약품 없이 물을 주로 사용해 비용이 많이 드는 정제공정이나 폐기물이 없을 뿐만 아니라 고부가가치의 부산물까지 함께 생산해 경제성이 높다.

화학연구원 바이오화학연구센터 유주현 박사팀은 시험용 공장에서 '바이오화학산업의 쌀'로 불리는 바이오슈가와 고부가가치의 부산물을 생산하는 데 성공했다고 5일 밝혔다.

바이오슈가는 억새 등으로 만든 공업용 포도당으로, 바이오화학 제품의 기초 원료이다. 바이오연료, 바이오플라스틱, 바이오섬유, 바이오포장재뿐 아니라 식품, 식품첨가물, 정밀화학제품 등을 만드는 데 쓰인다.

현재 상용화에 성공한 기업은 미국의 아메리칸 프로세스와 영국의 코멧바이오 등 극소수 뿐이다. 화학연구원이 이들 기업에 이어 시험용 생산에 성공해 상용화를 남겨두고 있다. 이로써 최근 급성장하는 바이오화학시장 선점을 위한 유리한 고지에 올라섰다.

화학연구원 유주현 박사는 "우리 기술은 고부가가치 부산물 생산이 가능하고 화공약품을 사용공정과 달리 정제 비용이 들지 않아 상용화가 가능할 것으로 확신한다"고 설명했다.

한국바이오경제연구센터에 따르면 전 세계 바이오화학 제품 시장규모는 2017년 기준 약 3490억 달러이며, 2022년에는 화학산업의 22%, 2050년에는 절반을 차지할 것으로 전망된다.

화학연구원 연구진이 개발한 종합공정기술을 적용한 시험용 공장에서는 우선 억새풀을 잘게 부숴 곤죽을 만든 후 눌러서 짜낸다. 이처럼 습식분쇄 및 압착공정을 거쳐 첫 번째 부산물인 액상비료와 생리활성물질을 얻는다. 이후 액체와 분리된 고체만 고온·고압에서 찌면 두 번째 부산물인 자일로스와 식이섬유를 얻을 수 있다.

이어 기계적 정쇄 및 효소 가수분해 공정을 통해 포도당을 추출하고 당용액을 분리한다. 이때 세 번째 부산물인 리그닌 함유물이 고체로 얻어진다. 끝으로 당용액을 에너지 절약형 공정으로 농축하면 바이오슈가(공업용 포도당)가 나온다.

이를 통해 1일 기준으로 바이오슈가 70㎏과 액상비료 200L, 자일로스·식이섬유 200L, 리그닌 50㎏ 등 고부가가치 부산물을 생산할 수 있다.

이처럼 다양한 원료를 생산해 아메리칸 프로세스는 가축 사료용 펠릿 접착제, 코멧바이오는 기능성 식용당을 생산하는 것에 비해 경제성이 높다.

또한 해외 기업들과는 달리 공업용 화학물질을 거의 쓰지 않고 물만 사용하는 공정으로 경제적이기까지 하다.

[e-mail] 김만기 기자