[이미디어= 황원희 기자] 날로 늘어나는 플라스틱 생산과 폐기물을 억제하고 대체연료를 찾기 위해 전 세계가 고군분투하고 있는 상황에서 제조업자들은 점점더 유기적이고 지속가능한 대안을 찾기 위해 자연에서 원자재를 찾고 있다. 이는 버섯에서 영농 폐기물에 이르기까지 다양한 소재에서 대안을 찾고 있으며 석유기반 플라스틱에 대한 의존도가 곧 종식될 것이라는 희망도 갖게 만든다.

석유기반 플라스틱 대안으로 떠오른 해조류 

▲해양 바이오에탄올 연료는 대체에너지로 활용된다(제공=PICRYL)

해조류는 흔히 미역, 다시마 등이 대표적이며 식품으로 활용하는 것뿐만 아니라 최근 들어 친환경 재생에너지 원료는 물론 친환경 플라스틱 소재로도 눈길을 끌고 있다.

최근 월드바이오마켓인사이트에 따르면 해양은 포장용기 대체물을 위한 풍부한 원천이자 보고라고 밝혔다. 또한 기업들은 생분해성 용기와 포장지를 만들기 위해 해양 기반 식물성 섬유로 눈을 돌리고 있다. 기업체 가운데 영국 런던 소재 다국적 포장회사인 DS Smith는 최근 해조류를 이용한 포장용기 개발에 관심을 보이고 있다. 이 회사는 종이와 포장 제품의 원료로 해초 섬유를 연구하는 데 그치지 않고 실제 제품군에 이 소재를 적용한다는 청사진을 갖고 있다.
 

최근의 환경 이슈는 소비자 수요가 지속가능성을 우선시하기 때문에 탄소 배출량을 줄이고 친환경 솔루션을 전면에 내세우는 광범위한 목표를 달성해야 할 시점에 있다. 대다수 기업들이 1회용 제품을 줄이기 위해 설정한 2025년의 이정표에 빠르게 접근하고 포장용기로 이에 대응하면서 수요 또한 커지고 있다. 지난 코로나 팬데믹 시기는 이 목표를 위한 특정 프로젝트를 다소 지연시켰지만, 소비자 수요는 여전히 이러한 친환경 움직임을 지향하고 있다. DS Smith를 비롯한 많은 기업체들은 플라스틱 생산을 억제하기 위한 수단으로 이같은 움직임에 합류하고 있다.
 

사탕수수, 옥수수 및 기타 바이오매스와 같은 육상 기반 재료는 유기 플라스틱 대체물이 될 수 있지만, 이로 인해 식량용 작물과 플라스틱용 작물 간의 경쟁이 잠재적으로 야기될 수 있다는 우려도 제기되고 있다. 인구 증가와 그에 따른 식량 수요 증가를 고려할 때, 토지 사용은 전 인류적인 문제가 되었으며, 석유 기반 플라스틱으로부터의 전환이 식량위기와 같은 문제를 유발하지 않도록 하는 일도 중요하다. 그러므로 해초는 바다에서 쉽게 구할 수 있는 원재료가 되기 때문에 해양에서 대체소재를 찾는 일은 해결책으로 떠오르고 있다.
 

특히 해조류는 재활용이 쉽고 자연적으로 생분해가 가능한 생태발자국이 작은 지속가능한 섬유 및 원료 공급원이 될 가능성이 높다. 또한 섬유 추출에 사용되는 화학물질이 적어 생산과정에서 에너지 집약도도 떨어질 가능성이 있다.

육상기반 소재와는 차별화된 해조류

육상식물과 달리 해조류는 비료를 필요로 하지 않고, 토지 공간을 차지하지 않으며, 연안에서 재배할 수 있기 때문에 식량 작물과의 경쟁을 피할 수 있다. 또한, 해조류를 포장에 사용할 경우 플라스틱보다 오래 신선한 상태를 유지할 수 있어 음식물 쓰레기의 증가 문제를 해결할 수 있다.

▲해조류(제공=flickr)

이러한 요인들로 인해, 해조류 시장은 앞으로 호황을 누릴 것으로 예상된다. 최근 유럽의 해조류 산업연합인 씨위드포유럽(Seaweed for Europe)의 보고서에 따르면 유럽의 해조류 시장의 잠재력은 10년 내로 90억 유로에 달하는 가치를 생산할 것으로 내다보고 있다. 또한 보고서에서는 유럽의 해조류 산업이 2030년까지 11만5000개에 달하는 일자리를 양산할 것으로 보이며 큰 환경상의 이점은 물론 건강상의 혜택까지 누릴 수 있을 것으로 전망했다. 이와 관련해 최근 유럽 위원회는 식량, 사료, 의약품, 바이오플라스틱, 비료 및 바이오 연료의 생산 잠재력을 내다보고 지속 가능한 EU 해조류 부문에 대한 협의에 들어갔다.

특히, 인도네시아는 해조류의 선두적인 시장으로 떠오르고 있다. 이 지역은 세계에서 가장 큰 해조류 생산국 가운데 하나이며, 특히 홍조류에 있어서 우위를 차지하고 있다. 자카르타의 지속 가능한 포장 회사인 에보웨어(Evoware)는 생분해성일 뿐만 아니라 식용 가능한 포장 대안으로서의 해조류 소재의 가능성을 보여주면서, 2016년부터 해조류로부터 유래된 식품 및 기타 제품 포장을 만들어오고 있다.
 

또한 코트라에 따르면 해조류의 상품성 및 환경적 가치를 내다보고 해조류 양식으로 전향을 고려하는 유럽어민들이 늘고 있다고 밝혔다, 이에 따라 관심을 가지고 투자하는 기업도 증가하는 추세이다. 2022년 3월에 네덜란드 기업 더씨위드컴퍼니(The Seaweed Company)는 에너지기업 오션스오브에너지(Oceans of Energy)와 협력해 세계 최초 부유식 태양광 해조류 양식장을 설치했다. 또한 노스씨파머스(North Sea Farmers)는 중앙·지방정부, 기관 및 대학, 기업 등 100여 개 회원사들이 협력해 해조류 관련 프로젝트를 지원하는 단체로 다양한 분야의 기업들이 해조류 양식장 설비 현대화, 가공기술 개발, 품종 연구 및 안전성 분석 등 총 17개의 프로젝트를 진행 중이라고 밝혔다.

바이오매스 소재 원료로 각광받아

한편 해조류는 바이오에탄올 원료로 급부상하고 있는데 바이오매스의 주 원료인 팜유의 경우 1헥타르당 생산 가능량이 연간 600리터에 불과하며, 유채씨유는 1000~1500리터인데 비해 해조류는 2만 리터를 생산할 수 있어 생산 효율성이 매우 높기 때문이다. 또한 해조류는 빠른 속도로 햇빛을 생명에너지로 변화시킬 수 있다는 장점이 있고 생성된 에너지 대부분은 정제과정을 통해 바이오디젤로 제조된다.

 

▲홍조류는 가장 우수한 원료가 된다(제공=flickr)

현재 상용화된 바이오에탄올 원료는 세계 식량 공급에 직접적인 영향을 미치는 바이오매스로 에너지 수요 증가에 대응할 경우 공급이 충분할지에 대한 문제가 대두되고 있는 상황이다. 세계 에탄올 생산의 선도적인 원료인 옥수수의 대량 양식은 상당량의 살충제와 질소 비료를 사용하여 경작지의 오염을 유발한다는 우려도 있으며, 식수 부족의 문제에서도 자유로울 수 없다. 바이오에탄올의 장점으로는 운반과 저장 및 사용과 생산이 용이한데 특히 홍조류는 탄수화물 함량이 높아 에탄올 생산에 적합한 원료로 고려되고 있다.

따라서 국내와 같이 경작지와 바이오매스가 부족한 국가는 바이오에너지를 충분히 생산하기 위해서 대체 바이오매스 공급원을 찾아야 한다는 지적이 많다.
 

더욱이 한반도를 둘러싼 해양환경은 바이오에너지 생산과 CO2 감축에 효과적으로 활용될 수 있으며 조류는 다른 바이오매스에 비해 재배주기가 매우 빠른 편이다.
 

산업계 관계자는 “해조류 산업화를 위해서는 원료가 되는 홍조류의 안정적인 대량 공급이 전제되어야 한다. 인도네시아 열대지방의 성장 속도가 빠른 우뭇가사리를 대량 양식으로 원료 조달이 되고 있으며 향후 장기적 관점에서는 성장 속도가 빠른 것으로 알고 있다. 따라서 우리나라 해역에서도 사계절 성장 가능한 대형 홍조류의 육종 등의 개발 등이 뒤따라야 할 것으로 보인다.”고 밝혔다.
 

이에 선진국에서는 미래 에너지, 식량자원 확보 방안으로 활용성이 낮은 거대 고분자물질로 구성된 천연물을 대상으로 신소재를 생산하는 기술 개발이 활발하게 진행되고 있는 추세에 있다.
 

국내의 경우 해수부는 2009년부터 해양 미세조류를 활용한 바이오디젤 생산기술을 단계별로 추진해오고 있다, 1단계에서 실험실 규모의 바이오디젤 생산 기술을 개발하였고 2단계에서는 파일럿 규모에서 실증사업을 실시해 경제성을 검증한 바 있으며 3단계 대량생산 기술 확보 연구가 성공적으로 종료됐다. 또한 원유 채굴에 해당하는 미세조류 배양기술 및 대량양산 시스템은 대량 생산을 통한 단가 절감 효과가 있어 경제성 우위를 점할 수 있다.
 

업계 관계자는 “정부가 국가발전의 성장동력으로 해양 바이오매스를 육성하고자 한다면 우선적으로 연료시장 및 연료정책의 기능 향상을 위한 제조 및 유통에 관한 장벽 제거를 최우선으로 해야 한다. 또한 우리나라는 해조류 생산 및 기술 보유국으로서 해조류 바이오매스를 생산하기 위한 기초가 갖추어져 있다고 평가할 수 있다. 그러나 아직 연구단계에 있으므로 체계적인 연구개발과 집중적인 지원이 이뤄진다면 국제시장을 선도할 가능성이 높다.”고 밝혔다.

 

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