[사이언스 포커스]또 하나의 유전 미세조류

관련 통계자료 다운로드 미세조류 바이오연료 생산개념도

　석유를 대체할 에너지로 주목받는 것이 바이오디젤이다. 콩을 비롯한 여러 육상 식물자원으로 바이오디젤 생산이 이뤄지고 있다.

　바이오디젤의 차세대 원료 후보로 주목받고 있는 것이 미세조류다. 미세조류는 광합성을 하는 단세포생물을 가리킨다. 바다에 있는 클로렐라가 대표적이다. 미세조류는 광합성을 통해 이산화탄소를 포도당(글루코스)과 산소로 전환하고 생성된 글루코스로 살아간다. 남는 에너지는 중성지방 형태로 체내에 저장된다. 미세조류 바이오디젤은 바로 미세조류의 중성지방을 짜 내는 원리로 얻어진다.

　◇생산성이 강점=미세조류 바이오디젤의 장점은 생산성이다. 육상작물인 팜, 대두나 유채보다 경작 면적당 많은 기름을 생산한다. 육상작물에 비해 단위면적당 3~8배의 오일을 짜낼 수 있다. 또 일 년에 한두 번밖에 수확할 수 없는 육상식물과 달리 성장속도가 빨라 연중 20회 이상 생산할 수 있다. 광합성을 통해 에너지를 만드는 만큼 이산화탄소를 흡수, 환경에도 도움이 된다. 식량난에 미치는 영향을 최소화할 수 있는 연료라는 점도 장점으로 손꼽힌다.

　연료는 물론이고 향후 기후변화 협약에 대응할 수 있는 효율적 소재기도 하다. 상업화에 중요한 요인이 될 생산 단가 역시 계속 떨어지고 있다. 연구 초기 바이오디젤 1리터당 5000원에서 7500원 사이였다. 지금은 약 3500원선까지 끌어내렸다. 오는 2013년에는 2000원대를 충분히 달성할 수 있을 것으로 예상된다.

　◇개발경쟁 치열=미국과 유럽은 미세조류 바이오디젤 개발 경쟁이 치열하다. 미국의 경우 올해 투자규모는 1조원대를 넘어섰다.

　처음 미세조류 바이오디젤 연구가 시작된 것은 1979년 미국이다. 1차 석유파동 이후에 대체연료를 찾기 위해서다. 잠시 개발 열기가 식었다가 석유고갈 가능성이 대두되면서 관심이 다시 높아졌다. 엑슨모빌 등 해외 대형 정유업체도 미세조류 연료화 연구개발에 뛰어들고 있다. 엑슨모빌은 2009년 미세조류 바이오연료 개발에 향후 5년간 6억달러를 투자하겠다는 계획을 발표한 바 있다. 그린에너지에 회의적인 에너지 기업의 입장을 고려하면 이례적이라는 평가다.

　◇국내 개발도 활발=국내에도 미세조류 바이오디젤 생산을 위한 연구가 활발하다. 한국해양연구원은 최근 롯데건설, 애경유화, 호남석유화학과 공동연구협력 양해각서를 체결했다. 본격적 공동연구를 거쳐 미세조류 배양 생산공정 실증실험을 마치고 대규모 생산단지 착공을 추진한다는 계획이다. 이미 지난 3월 연구원 내부에 40톤급 미세조류 바이오연료 실증실험장을 준공하고 지방과 탄수화물 함량이 높은 10여종의 미세조류를 배양 중이다. 연구원은 2013년까지 바이오연료와 고부가 물질을 포함해 3000억원 이상의 수익을 낼 수 있는 10헥타르(ha)급 생산단지를 완성한다는 목표다.

　◇숙제도 남아=미세조류 바이오디젤의 대량생산을 위해 해결해야 할 숙제도 있다.

　미세조류로부터 바이오디젤을 생산하기 위해 가장 중요한 것은 미세조류를 대량 배양하는 시설이다. 아무리 효율이 좋은 종이라 할지라도 대량으로 생산할 수 없다면 산업적으로 이용하는데 문제가 있다. 따라서 헥타르 단위의 대량 배양시설을 갖추는 것이 급선무다.

　꾸준한 채집과 분석을 통해 높은 오일함량을 가진 미세조류를 지속적으로 발굴하는 것도 과제다. 이는 새로운 유전을 찾는 작업과 비슷하다. 미세조류는 생물이기 때문에 흉작과 풍작이 있을 수 있다. 1~2종의 미세조류만으로 바이오디젤을 생산하는데 한계가 발생할 수밖에 없다.

　또 오일함량이 높은 미세조류들은 성장이 느리다는 단점이 있다. 따라서 오일함량은 낮지만 성장속도가 빠른 미세조류를 대상으로 오일함량을 증가시키는 기술개발도 숙제로 남아 있다.

　

　<표>바이오연료별 에이커당 연간 연료 생산량 (단위: 갤런)

윤대원기자 yun1972@etnews.com