<충정로칼럼> ‘바이오매스 에너지’ 선택 아닌 필수

양지원 KAIST 단장

- 양지원 한국과학기술원 생명화학공학과 교수(글로벌프론티어사업 바이오매스연구단장)

최근 급격히 심화되고 있는 기후변화와 에너지 고갈에 대한 우려는 지구상에서 인류가 지속적으로 살 수 있는지에 대한 의문까지 갖게 한다.

이는 개발도상국과 후진국의 산업화가 가속화됨에 따라 전세계적으로 화석연료 의존도가 갈수록 커지고 있기 때문이다.

따라서 선진국을 중심으로 대체에너지 개발에 많은 노력을 하고 있지만, 태양과 풍력에너지만이 실용화되고 있다.

그러나 두 대체에너지를 합해도 7~8% 밖에는 대체할 수 없으며, 원유로부터 생산되는 석유화학 제품들은 대체할 수 없는 한계가 있다.

바이오매스(Biomass)는 화석연료를 100% 대체할 수 있을 뿐만 아니라 바이오 리파이너리(Biorefinery)의 원료물질(feedstock)로 사용될 수 있기 때문에 위의 두 가지 문제를 모두 해결할 수 있는 미래 인류사회의 희망이라고 할 수 있다.

전세계적으로 매년 광합성을 통해 생산되는 바이오매스의 양은 대략 2200억 ODT(Oven Dry Tones)에 달하며, 이는 세계 1차 에너지 사용 총량의 10배에 해당되는 수치다.

물론 이것은 단지 이론적인 수치에 불과하고, 이 중 극히 일부만이 사용될 수 있음을 고려해도 바이오매스는 석유자원과 달리 지속적인 생산이 가능하다.

미국 에너지국(DOE)은 2030년까지 수송용 연료의 30%를 바이오연료로 대체할 계획이다.

국제에너지기구(IEA)에 따르면 바이오매스 기반의 바이오연료 사용량이 2035년에 현재의 4배 이상 증가할 것으로 전망되는 것을 고려해볼 때 바이오매스 시대가 올 것을 쉽게 예상할 수 있다.

현재 세계는 경제협력개발기구(OECD) 국가들을 중심으로 바이오매스 연구·개발에 경쟁적으로 뛰어들고 있다.

이산화탄소 배출량이 세계 10위인 우리나라도 저탄소 녹색성장이 국가적 과제가 돼 2009년 2월 '저탄소 녹색성장 추진방안'을 발표했다.

화석연료 의존을 줄이기 위해 신재생에너지 비중을 2008년 2.6%에서 2030년 11%로 늘릴 계획이며, 이 중 바이오매스 기반 바이오에너지는 약 20배로 더욱 확대할 목표를 가지고 있다.

이에 따른 국가 차원의 종합적인 투자와 장기적인 지원의 일환으로 교육과학기술부와 한국연구재단이 G7프로젝트, 21세기 프런티어사업 등 지난 20년간의 연구관리 노하우를 집대성하여 2년간 기획한 글로벌 프론티어사업을 추진해 차세대바이오매스연구단(ABC)을 선정했다.

이로써 바이오매스 분야의 기초·원천 연구에 대한 지속적인 지원을 바탕으로 향후 바이오매스 기반 연료 및 소재기술의 상용화를 추진할 수 있는 기반을 마련했다.

차세대바이오매스연구단은 세계 최고 수준의 연구진으로 구성돼 있으며 식물학 및 해양생물학 분야(생리학·분류학·분자생물학 등), 생물학, 생화학 및 생물화학공학 분야(대사공학·분자생물학·효소화학·효소반응공학 등), 화학 및 화학공학 분야(무기화학·분석화학·촉매공학·반응공학·무기소재합성 등)의 융합연구를 통한 시너지 효과를 창출해 기술 선도를 지향하고 있다.

고성능 바이오매스 개발, 배양 및 수확을 통해 확보된 원료의 생물학적·화학적 전환에 대한 기초·원천기술 개발을 통해 바이오매스를 에너지 및 소재원으로 상용화한다면 탄소 순환형 경제체제 및 저탄소 녹색사회가 도래할 것이다.

바이오매스연구단은 대한민국이 이른 시일 내에 세계적 바이오연료·소재기술 강국으로 성장하는 데 초석이 될 것으로 기대한다.