바이오 산업

바이오 산업

생물을 이용한 물질 생산이 가능한 시대이다. 목재나 해초 등 유기성 자원을 재이용하는 ‘바이오매스’분야에서는 강철의 5배 정도의 강도를 가진 신소재가 보급될 것으로 기대된다. 자동차에 차체나 건축 재료 외 식품 제조와 화장품 제조 등 다양한 분야에서 이용이 검토되고 있다. 유전자 재조합에 단백질이나 화성품을 만들어 내는 바이오 technology 분야에서는 최신 게놈 편집 기술을 도입하여 기존에는 만들수 없었던 화성품 생산이 가능해지고 있다. 바이오매스나 바이오 technology에 의해 화석연료 사용이 초래하는 환경 문제를 극복하고 새로운 산업의 진흥과 경제 성장을 실현할 수 있다. 이것이 ‘바이오이코노미’라고 부른다.
생물을 이용한 제조 분야에서 앞으로 산업계에 가장 큰 영향을 끼치게 될 것은 셀룰로스나노 섬유다. 셀룰로스나노 섬유 는 목재 섬유를 1미크론의 수백분에 1 이하일 나노미터 size 의 굵기까지 미세화한 바이오매스 소재다. 무게는 강철의 오 분의 일 정도로 가벼우면서 강도는 강철보다 다섯 배 가량 강하며 내열성도 석영유리에 뒤지지 않는 등 여러 가지 장점이 있다.
수목을 원료로 삼아 낮은 비용으로 셀룰로스 나노 섬유를 양산할 수 있게 된다면 탄소섬유나 유리섬유 대신 플라스틱에 배합하여 자동차 부품이나 차체, 건축재료를 비롯한 다양한 분야에서 널리 이용 할 수 있다. 석유에서 만들어지는 플라스틱에 배합하여 이용하는 이상 완전한 탈화석 자원일 수는 없지만 자동차나 수송 기기의 경량화가 진행되면 그것들을 움직이기 위해 소비되어온 석유 자원을 절약할 수 있다.
템포산화를 실시한 셀룰로스 나노 섬유는 표면에 다양한 금속을 화학 결합할 수 있기 때문에 냄세 제거나 향균 성질을 가지게 할 수도 있다. 이미 2015년에 템포산화를 실시한 셀룰로스 나노 섬유에 향균, 냄새 제거 기능을 넣어 만든 성인용 기저귀를 일본제지크레시아가 발매한 바 있다.
셀룰로스 나노 섬유 양산에는 종이 펄프를 취급해온 노하우와 인프라를 이용할 수 있기 때문에 일본 제지 이외에도 오지 제지를 산하에 둔 오지 홀딩스, 츄에츠펄프공업, 다이오제지 등이 사업가의 뛰어들고 있다. 각 기업은 다양한 기업과의 용도 개발 연구도 추진하고 있는데 참가 기업이 이미 100개사를 넘었을 것으로 추정된다. 일본 정부도 성장 전략 안에 셀룰로오스 나노 섬유를 포함 시킨 뒤 ‘2030년에 관련 재료의 시장 창조 목표 연간 1조 엔’을 목표로 내걸고 산업 이용을 지원하고 있다.

생물로부터 나온 자원을 이용하여 화석 자원을 절약하려는 시도로 바이오매스 연료가 만들어져왔는데 최근에 도전한 기술 중 하나로 조류를 이용한 제트연료 생산이 있다. 조류가 주목을 받는 이유는 다른 식물에 비해 단위면적당 생산성이 높기 때문이다. 광합성에 의해 증식하며 그 생육 과정에서 제트연료의 근원이 되는 탄화수소를 생산할 수 있다. 경작지가 필요하지 않기 때문에 다른 농작물에 육성과 경합을 벌일 필요도 없다. 제트연료에 바이오 매스를 사용한 의미는 매우 크다. 세계화가 진전되면서 항공기는 수요가 계속 증가하고 자동차나 선박에 비하여 다른 동력에 연구 개발의 뒤처져 있어 마지막까지 연료와 엔진에 의해 구동하는 수성 기관으로 남을 것이라고 전망 되고 있다.
조류 제트연료 연구 개발이 가열되기는 하지만 앞서가던 미국은 원유 가격 하락으로인해 프로젝트 자금 조달이 어려지는 등 힘든 상황에 놓여 있다. 예를 들어 미국 에너지성의 보조를 얻어 조류 제트연료 개발을 추진하던 업계의 리더 격인 솔라자임은 2016년 3월 ‘테레비아’로 사명을 바꾸고 주력 사업을 제트연료 생산에서 부가가치가 보다 높은 식품과 영양소재생산으로 전환했다.