지금까지 바이오연료는 옥수수와 사탕수수 등 1세대 초본계 원료 또는 옥수수대·왕겨 같은 2세대 목본계 원료로 생산돼왔다. 하지만 초본계는 곡물 가격 상승에 따른 저소득층의 식량난 가중을 유발하고 목본계는 낮은 수율이 한계로 지적된다. 바로 이런 맹점을 극복할 3세대 천연원료로 해조류와 미세조류가 전 세계 바이오연료 업계의 주목을 받고 있는 것이다.
조류가 갖는 이점은 명확하다. 한국과학기술정보연구원(KISTI)이 최근 발표한 마켓리포트에 따르면 조류는 육상식물과 달리 생장조건이 까다롭지 않다. 햇빛과 물·이산화탄소(CO2)만 있으면 사막에서도 재배가 가능하다. 또한 매일 두 배로 증식될 만큼 번식력이 뛰어나고 오일 함량도 높아 단위시간, 단위면적당 생산성이 타의 추종을 불허한다. 1세대 원료와 비교해 최대 100배 이상이다.
특히 생장 과정에서 CO2를 흡수하므로 화력발전소나 양조장에서 배출되는 CO2를 포집해 공급한다면 CO2 배출 저감과 바이오연료 생산이라는 두 마리 토끼를 잡을 수 있다. 한 연구에 의하면 미세조류 100톤 생산시 180톤의 CO2 배출 저감 효과가 나타난다고 한다.
이 같은 조류의 산업적·환경적 부가가치에 일찍 눈을 뜬 미국과 유럽의 선진국들은 2007년부터 관련 연구에 돌입했으며 이미 다수의 파일럿 및 실증 플랜트를 건설해 상용기술 확보에 주력하고 있다. 손종구 KISTI 산업정보분석실 책임연구원은 “현재 미국이 조류 바이오연료 시장의 50%, 유럽이 30%를 점유하고 있는 상황”이라며 “우리나라와 일본·중국·호주·이스라엘 등이 그 뒤를 추격하고 있다”고 전했다.
손 책임연구원은 올해를 기점으로 상용 플랜트 건설이 개시되면서 관련 시장이 본격 창출될 것으로 내다본다. 실제로 시장조사기관인 파이크리서치는 올해 조류 바이오연료 시장 규모를 16억달러(약 1조8,800억원)로 예상했다. 이후 5년간 812%의 폭발적 성장을 이뤄 오는 2020년 130억달러(약 15조3,000억원)의 시장이 형성된다고 분석했다. 5년 뒤 전 세계에서 6,100만갤런(약 2억3,000만ℓ)의 조류 바이오연료가 판매될 것이라는 얘기다.
이 막대한 시장을 잡기 위해 우리나라도 정부 차 원의 지원을 바탕으로 정부 출연 연구소와 민간기업들이 기술 고도화에 나서고있다. 2020년까지 해조류 양식장 50만㏊를 건설, 연간 22억7,000만ℓ의 바이오에탄올을 생산함으로써 국내 휘발유 소비량의 20%를 대체하는 것이 목표다. 이와 관련, 전문가들은 무수한 조류들 가운데 탄화수소와 오일 함유량이 높고 배양 속도가 빠른 우량품종 개발이 경쟁력의 핵심이라 강조한다. 그래야만 더 저렴하게 많은 연료를 생산할 수 있기 때문이다. 이외에 생산단가 저감, 대량 배양, 대량 오일 추출 등의 기술 확보도 필수요소로 꼽힌다.
손 책임연구원은 “후발주자로서 앞으로 해결해야 할 과제가 많지만 아직 시장 초기 단계인 만큼 가능성은 충분하다”며 “일괄 엔지니어링을 통해 조류의 배양에서 최종 제품 생산에 이르는 전 과정의 최적화를 도모할 필요가 있다”고 강조했다.
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