바이오 분야 50년 기술력 바탕, 원료확보 경쟁력 독보적
“바이오테크놀로지 산업의 글로벌 리더로 서겠습니다”

▲이천에 위치한 대상 중앙연구소 전경. ⓒ2011 HelloDD.com
'청정원 브랜드', '순창 고추장', '마시는 홍초', '종가집 김치', '로즈버드 커피', 웰라이프의 '닥터 클로렐라', '유기농 오푸드', '초록마을' 등으로 대중에게 널리 알려진 종합식품회사 '대상'. 하지만 이것만이 아니다.

대상은 식품 사업만이 아니라 바이오 분야에서도 뛰어난 경쟁력을 확보하고 있다. 특히 미생물 발효에 관한 한 세계 최고의 노하우를 가진 것으로 평가받고 있다.

식품용 ․ 건강용 ․ 사료용 ․ 의약용 아미노산에서부터 미세조류를 이용한 클로렐라, 오메가3 등의 생산까지 종합적인 바이오 기술을 지닌 기업은 세계에서 대상이 유일하다.

바이오는 국가적으로도 신성장 동력 차원에서 전문가들의 연구를 지원하고 있는 분야. 특히 차세대 바이오매스연구단(단장 양지원 KAIST 교수)은 3세대 원료로 각광받는 미세조류 연구에 보다 집중하고 있다.

그러고 보면 바이오매스연구단과 대상의 협력은 이 분야의 성장에 큰 시너지 효과를 발휘할 것으로 기대할 만하다.

◆ 발효 기술은 세계 최고, 안정적 원료 확보에 주력

바이오매스는 리그닌, 탄수화물, 단백질 등으로 구성돼 있다. 에너지로 활용하려면 먼저 가수분해, 발효, 열분해, 추출 등의 방법으로 각 성분을 분리하고 단당류로 바꿔야 한다. 이 후 분리, 추출, 발효 등의 생물화학적 전환 반응을 통해 에탄올, 바이오디젤, 기초화학 원료를 뽑아낸다.

이것이 바로 바이오 리파이너리(Bio refinery) 공정이며 대상은 이 중 '발효공정'에 독보적 기술을 보유하고 있다. 국내 유수의 화학 회사들이 대상과 손잡고 공동 연구를 진행하고 있는 것도 이런 강점을 인정받아서다.
 

▲바이오매스 자원 활용 개요. 바이오매스를 에너지 자원으로 활용하려면 화석연료를 정제해 석유화학 제품을 만들어내 는 것 같이 바이오매스로부터 에탄올, 바이오 디젤 등 제품의 원료를 뽑아내는 과정인 바이오 리파이너리(Bio refinery)공정을 반드시 거쳐야 한다. ⓒ2011 HelloDD.com

바이오매스 상업화의 가장 큰 걸림돌은 저렴하고 안정적인 원료 조달 여부다. 이는 에너지의 가격경쟁력과도 직결된다. 기존에 보유하고 있는 전분당, 사탕수수, 당밀 외에도 인도네시아에 팜 플랜테이션 사업을 진행하면서 나오는 풍부한 부산물이 바로 대상의 바이오매스 원료 경쟁력의 근간이다.

최근 목질계에서 셀룰로오스를 추출하는 대형 국책과제로 셀룰레이즈 효소 개발을 시작해 미래를 겨냥한 당 자원 확보의 발판을 마련했다. 마침 바이오매스연구단이 식물형질 전환기술에 있어 세계 최고로 꼽히고 있어 대상은 연구단과의 긴밀한 협력을 모색하고 있다.

반응 속도와 효율도 바이오 리파이너리 공정에서 무시못할 요소다. 대상은 발효 분야에 축적된 기술을 십분 살려 발효 능력을 높인 균주를 개발하는데도 관심을 가지고 국내외 대학들과 협업 연구를 수행하고 있다.

◆ 새로운 바이오매스 원료 '미세조류'에 도전
 

▲클로렐라의 현미경 사진. ⓒ2011 HelloDD.com
미세조류의 대표격인 클로렐라는 대상의 건강사업 브랜드 '웰라이프'의 주력 상품이다. 2003년 당시 산업자원부로부터 세계일류화 상품으로 지정되는 쾌거도 올렸다.

하지만 클로렐라는 배양기술을 경제성면에서 최적화시킬 경우 새로운 바이오 디젤 원료로서의 활용 가치도 있어 주목을 받고 있다.

대상은 지난 1997년 세계 최초로 연못에서 키우던 클로렐라를 대량으로 옥내 배양하는 기술을 개발했다. 그 뒤로도 기술 개발을 끊임없이 진행해 온 결과 미세 조류 균주의 생산성을 향상시킬 수 있는 제반 공정과 독특한 옥내 배양 발효법, 공정 최적화 방면에서 현재 세계 최고임을 자부한다.

최근 클로렐라의 다양한 효능들이 속속 밝혀지고 있어 활용 범위가 더욱 넓어지고 있다. 혈중 사이토카인 농도를 증가시켜 가축과 인체의 면역기능 강화에 도움을 준다는 점은 그 중 하나다. 대상은 이런 효능을 응용, 클로렐라를 가축 사료 내 성장촉진용 항생제 대체제로 개발했으며 현재 국내외에서 수요가 급증하고 있다.

여기에 하나 더. 바이오 연료로서의 미세조류를 이용한 미래의 가치는 더 밝다. 해조류에서 얻어지는 바이오 연료는 목질계에서 얻어지는 것보다 가솔린․디젤과 구조상 더 유사해 화학처리 공정을 거치면 석유대체 원료로 충분히 활용 가능하다.

현재 12%대인 클로렐라 내 지질 함량을 40%대까지 끌어올릴 수 있다면 미생물 발효 후 추출한 연료는 상업화 대상으로도 큰 가능성을 지닌다. 대상은 바이오매스연구단과 공동 연구를 통해 지질 함량 문제를 해결해 나갈 수 있을 것으로 기대하고 있다.

특히 대량으로 미세조류를 생산․수확하는 광생물 반응기에 특허를 보유한 연구단의 양지원 단장 연구팀과 함께 한다면 시너지 효과를 창출할 수 있을 것으로 전망하고 있다.
 

▲대상이 보유하고 있는 클로렐라 생산 설비. ⓒ2011 HelloDD.com

◆ "우리는 연구단 산출물을 현장에서 상용화시키는 견인차"

"인도네시아 팜유 생산 공장에서 원유 착유 후 나오는 부산물에서 어떻게 부가가치를 창출해 낼 것인가를 고민하던 차에 바이오매스 자원화의 장래성을 보게 됐습니다."

대상 연구소 관계자는 '바이오매스가 시장성이 있다'고 판단하고 있다. 동남아시아는 팜유의 주산지여서 바이오매스 원료가 풍부하다. 그러나 생산하고 난 후의 찌꺼기들은 아직까지 연료나 비료로만 사용되고 있다.

현재는 회사 차원에서 팜유 생산 뒤 발생하는 부산물을 바이오 리파이너리 원료로서의 활용하는 부분에 초점을 맞춰 인프라를 만들어 나가는 중이다. 이런 과정에서 현장의 어려움이 무엇이냐는 질문에 "기술 인력 확보가 문제"라는 답이 돌아왔다.

현장에서 미생물공학, 화학공학, 생명공학 계통의 인력 수요가 급증하고 있으나 바이오산업수요를 만족시킬 만큼의 공급은 이뤄지지 않고 있다. 더욱이 적게는 30시간에서 2주간 쉬지 않고 배양이 지속되는 속성으로 인해 우수한 인력들이 연구․산업현장을 기피하는 현상도 나타나고 있다.

연구소 관계자는 "인력 문제 해결과 더불어 바이오산업 연구개발 부문에 정부의 지원이 지금보다 더 많아진다면 국내 바이오산업의 국제경쟁력 향상에 매우 도움이 될 것"이라고 덧붙였다.

"우리는 바이오매스연구단이 진행하고 있는 바이오매스 개발, 배양․ 바이오 전환 촉매의 3단계 개발 과정 모두에 참여할 수 있는 역량을 갖추고 있습니다. 특히 경쟁력 있는 바이오매스 확보 차원에서 바이오매스 연구단과의 협력이 아주 중요합니다."

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