노루페인트로 잘 알려진 ㈜노루홀딩스 산하 ‘노루 바이오융합연구소’는 소비자들의 ‘삶의 질’을 개선하기 위한 지속 가능한 미래 바이오 소재 개발을 목표로 수년간 연구를 진행한 결과, 인체에 무해하고 나아가 환경 문제도 개선할 수 있는 친환경 바이오 소재의 상용화 기술 개발에 성공했다고 15일 밝혔다.
동 물질은 ‘3HP’(3-Hydroxypropionic acid, 3-하이드록시 프로피온산)로서 옥수수, 팜유 등 천연 재료에서 바이오 공정을 통해 생산되는 일반인들에게는 다소 생소한 물질이다.
3HP는 다양한 형태로 응용 개발이 가능하여 ‘플랫폼 케미칼’ (Platform Chemical: 다목적 화학물질)로 불리운다. 대표적으로 생리대와 유아용, 성인용 기저기 내(內) 고 흡수성 수지(SAP), 자연 분해 가능한 플라스틱, 도료용 용매 등 방대한 영역에 적용이 가능하다.
2004년 美 에너지부(DOE: Department of Energy)로부터 ‘미래 바이오 물질 Top 12’ 중 세번째로 중요한 물질로 선정되면서, 현재까지도 중요한 플랫폼으로 높은 가치를 평가 받고 있다. 바이오 기반의 3HP는 천연 재료에서 생산이 가능하여 ‘지속 가능’(Sustainable)하고, 기존 화학 물질에서 발생하는 문제를 개선할 수 있다.
먼저 바이오 소재로서 인체 접촉, 피부 노출 등으로 인한 위험을 최소화 할 수 있다. 최근 코로나(COVID-19) 팬데믹으로 의료용 마스크, 장갑, 바이저 등 플라스틱 기반 개인 보호 장비가 급증하고 있고, 동시에 많은 인체 부작용도 보고되고 있다. 3HP를 통해 알러지 반응 등을 완화 할 수 있어 본격 상용화를 통해 친환경 의료용 플라스틱의 영역을 단순 보호 장비에서 전문 장비 영역으로 확대할 수 있을 것으로 전망된다.
또한 자연 생분해가 가능하여, 이른바 ‘썩는 플라스틱’(Bioplastic)을 생산할 수 있다. 최근 언택트 산업의 확장으로 택배 물량이 급증하고 있다. 이에 플라스틱, 비닐, 스티로폼 등 일회용 용기로 인한 환경 오염을 일컫는 ‘백색오염’이 현실화(재활용 쓰레기 전년比 16% 증가, 환경부) 되고 있고, 현재 플라스틱 재활용율은 *10% 수준(*환경부)으로 한계가 있다. 3HP로 ‘생분해 바이오 플라스틱’을 생산한다면 환경 오염을 개선하는 효과를 기대할 수 있다.
최근 이슈가 된 ‘*생리대 발암성 물질’(*2014년~2017년 유통 생리대 97% 발암성 물질 검출, 이용호 의원실) 관련, 생리대 內 주요 소재로 활용되는 ‘고흡수성 수지’ (물 흡수 소재로 1g당 최대 1,000g 물을 흡수)를 바이오 기반 3HP 소재로 대체 가능하다.
이에 논란이 되었던 화학물질에 대한 인체 부작용을 최소화 할 수 있으며, 기존의 함유될 수 밖에 없었던 독성물질의 비중을 낮출 수도 있다.
시장가치는 적용 범위에 따라 수십조원에 달할 것으로 예상된다. 앞서 예를 든 ‘고흡수성 수지’(SAP) 시장을 대체한다고 가정할 경우 시장규모는 최소 *10조원 이상(*美 BEROE 리서치 예측)으로 추정된다. 추가로 ‘폴리머’ 소재 시장까지 고려하면 글로벌 규모는 수십조원에 이를 것으로 예상된다.
노루 바이오융합연구소는 생산성 높은 균주 개발, 효율적인 첨가제 발굴, 공정 최적화 등을 통해 기존 상용화의 큰 문제점이었던 낮은 생산 수율을 높이고, 원가를 낮추었다. 관련 기술의 국내외 특허를 취득하였고 최적화된 자동화 공정을 위해 내년 상반기 중 ‘시험 생산’(Demo Scale) 설비 구축 완공을 눈앞에 두고 있다. 성공시 세계 최초로 3HP 대량 생산(Mass Production)을 위한 공정 기술도 확보하게 된다.
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