미래 생명자원 미세조류(Algae)의 산업화
고부가가치 미래산업 주역 부상
[어민신문 기자] 기사입력(2012-02-03 10:16) / 게재일자(12-02-06)


저비용·대량 배양기술 확보 시급
자치어·유생의 먹이로 활용 가능
바이오연료생산 사탕수수의 4배

미래학자들은 앞으로 세계를 이끌어갈 주력 산업으로 해양수산 분야를 꼽는다. 인류의 식량 확보, 친환경에너지 공급원, 고부가가치 신소재 개발 등의 측면에서 시사하는 바가 크다고 하겠다.
그중에서도 기후변화와 화석연료의 고갈에 따른 전 지구적인 위기상황으로 내몰리고 있는 현실에서 많은 대안들이 떠오르고 있는 가운데 ‘미세조류(微細藻類)’ 또는 ‘알지(Algae)’라는 생소한 단어가 등장하고 있다.
사실 미세조류라는 것은 그동안 녹조, 적조현상의 주범(?)이었던 해양 또는 내수면 생태계의 최하층을 형성하는 기초생산자로, 단세포 식물성 플랑크톤을 지칭하며 남조류, 녹조류, 규조류 등이 있다.
또한 햇빛과 이산화탄소만으로 증식, 에너지가 필요없고 이산화탄소 저감 효과가 매우 커, 금후 탄소배출권 거래제시장과 관련해서도 경제적 효과가 크게 기대되고 있다
근세기 들어 이산화탄소 과잉배출로 인한 지구의 온난화와 기상이변은 천덕꾸러기로만 여겨져 왔던 미세조류를 향후 바이오디젤연료와 항암제, 항산화제, 화장품 원료 등의 의약품과 기능성 물질로 다양하게 활용이 가능하며 특히 오일 추출 후 찌꺼기는 비료로 재활용이 가능해 폐기물 발생도 없는 것으로 속속 밝혀지는 등 다시 인식하게 되는 계기를 만들었다.
현재 수산양식분야에서는 어·패류 종묘 생산현장에서 이들 미세조류 중 영양이 풍부하고 입자가 적은 종을 발굴해 자치어 및 유생의 먹이로 활용하고 있으며 전남해양수산과학원 여수지소에서는 5년 전부터 이들 유용 미세조류를 대량 생산할 수 있는 기술을 독자적으로 개발해 최근 들어 국내 최초로 개불과 새조개 바지락, 가리맛, 새고막 등의 유용 수산무척추 동물의 인공종묘 생산에 성공한 바 있다.
인류는 1800년대 후반 산업혁명과 함께 시작된 석유와 석탄 화석연료의 무절제한 사용으로 생활의 편리성만을 추구하다가 근래 들어 급격한 고갈과 동시에 지구 온난화라는 심각한 후유증을 앓고 있으며 더구나 석유는 2035년이 되면 완전 고갈될 것이라는 충격적인 보고서가 발표되고 있다.
현재 인류가 사용하고 있는 원유는 바다의 플랑크톤과 같은 유기물의 사체가 1,000만년에서 수 억년 동안 퇴적돼 일정한 깊이에서 고온·고압에 의해 탄화수소로 바뀌었다는 것이 학계의 정설이라고 한다.
최근 NASA의 오메가 프로젝트 소장 조나단 트렌트 박사는 미세조류가 석유의 유일한 대안이라고 주장하고 있다.
지금까지 시도된 많은 대체 에너지들이 과도한 비용과 환경파괴, 식량의 부족을 초래하는 등 많은 부작용을 나타내는 가운데 미세조류는 수중의 이산화탄소와 태양광만으로 녹말과 지방을 만들어 내며 별도의 에너지가 필요치 않고 오염원이 되는 질소와 인 그리고 유해한 이산화탄소를 유기물로 변화시키며 수 시간이면 두 배로 증가하는 왕성한 번식력을 가지고 있다. 아울러 100톤의 미세조류를 생산하면 180톤의 이산화탄소를 저감하는 효과가 있어 기후변화 협약에 대응할 수 있는 효율적인 소재이며 경제적 가치가 매우 큰 것으로 평가되고 있다.
한편 미국과 유럽을 비롯한 바이오에너지 분야 선진국들은 미세조류에 대한 치열한 연구경쟁을 벌이고 있으며 미국은 올해 투자 규모가 1조원 대에 이르고 있고 호주에서는 노지(open pool)에서 배양한 미세조류가 세계 최대의 생산량을 기록했다고 하며 중국에서도 미국 보잉사와 합동으로 미세조류를 이용한 항공유 생산에 나서는 등 세계 각국들은 발 빠른 행보를 보이고 있다.
한국해양연구원 발표에 의하면 4,000㎡의 면적을 기준으로 볼 때 연간 생산되는 미세조류는 바이오연료가 7,200ℓ인데 비해 사탕수수는 1,710ℓ, 옥수수는 950ℓ, 콩은 190ℓ에 불과하다고 하므로 경쟁력도 충분한 편이며 현재까지는 미세조류를 배양하면 톤당 약 4㎏의 물을 제거한 미세조류 케이크를 얻을 수 있고 여기에서 약 500㎖의 바이오 디젤을 얻을 수 있다고 한다.
그리고 찌꺼기는 화장품 재료, 바이오 플라스틱의 원료, 항암제 등 의료용 원료로 쓰이고 최종적으로 비료로 쓰이므로 버릴 것이 하나도 없는 소중한 자원인 것이다.
현재 국내 미세조류 개발은 선진국에 비해 초보적인 기초기술 개발 단계로 빠른 기술선점이 필요하다.
앞으로 미세조류 연구에 있어 선결과제는 현재의 기술력은 통상 약2주 정도의 시간이 필요한데 맞춤형 배지개발과 노지에서도 배양 가능한 전천후 기술 개발로 지질이 풍부한 새로운 종을 지속적으로 발굴하고 저비용 고효율 구조를 통해 빠르고 대량으로 배양하는 기술을 서둘러 개발해 우리 수산분야가 바이오산업 특히 미세조류 산업을 이끌어야 한다. 향후 미세조류 산업은 더욱 확대될 것이며 기존의 수산업의 지평을 획기적으로 넓혀가는 계기가 될 것이며 어촌의 노약자도 손쉽게 배양할 수 있어 기존의 어촌의 노령 유휴 인력 활용과 일자리 창출에도 크게 기여가 가능해 국가 전체적인 것은 물론 수산분야의 신성장 동력으로 자리매김돼야 한다. 적지로는 전남연안을 중심으로 남해안 일원은 리아스식 해안으로 이루어져 이를 적극 활용해 미세조류 산업을 차세대 신 성장 동력으로 이끌고 자리매김해야 하며 2012 여수세계박람회 주제인 ‘살아있는 바다, 숨 쉬는 연안’ 실현과도 일치한다.
35억년 전 홀연히 이 땅에 나타나 지구를 구했던 미세조류가 다시 한번 이산화탄소의 위협으로부터 지구를 구할 수 있도록 시급한 기술개발과 산업화를 앞당겨야한다,
미세조류 산업의 등장은 화석연료에 의한 산업혁명 시대의 종말을 고함과 동시에 저탄소 녹색 산업혁명 시대의 서막이 열리는 신호탄이라고 해도 과언이 아니다.
이와 관련해 우리 전남도 해양수산과학원에서는 3년간에 걸쳐 30억원을 투자, 미세조류를 전문적으로 연구하기 위한 ‘해양미세조류 산업연구센터’를 여수에 설립해 부가가치가 높고 무한한 잠재력을 가진 미래 생명자원의 기술 선점을 통해 세계적인 미세조류 연구기관으로 육성해 나갈 예정이다.
우선 당장 올해부터는 우리나라 해양환경 조건에 적합한 유용 미세조류의 종 분류와 어·패류 인공종묘생산의 필수적인 먹이생물 대량배양기술 개발과 양산 체제를 구축하고 기능성 식품 및 소재와 의약품 개발을 통한 부가가치 증대와 중·장기적으로는 화석연료에 대체할 에너지 공급원으로서의 연구개발을 수행해, 조기 산업화를 이룰 계획이다.
바야흐로 버려지고 귀찮은 존재였던 미세조류를 고부가가치 미래 생명산업을 이끄는 주역으로 육성시켜 미운 오리 새끼에서 화려한 백조로 다시 태어나게 해야 한다.

임 여 호
전남해양수산과학원장