친환경 위생용품 ‘백색오염’, 바이오로 해결한다

노루 바이오융합연구소. 사진제공= ㈜노루홀딩스

노루 바이오융합연구소 친환경 바이오 소재 상용화 기술 개발 성공

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.

이 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 현실화되고 있고, 현재 플라스틱 재활용율은 10% 수준에 그치고 있다. 3HP로 ‘생분해 바이오 플라스틱’을 생산한다면 환경 오염을 개선하는 효과를 기대할 수 있다.

최근 이슈가 된 ‘생리대 발암성 물질’관련, 생리대 내 주요 소재로 활용되는 ‘고흡수성 수지’를 바이오 기반 3HP 소재로 대체 가능하다.

시장가치는 적용 범위에 따라 수십조원에 달할 것으로 예상된다. 앞서 예를 든 ‘고흡수성 수지’(SAP) 시장을 대체한다고 가정할 경우, 美 BEROE 리서치에 따르면 시장규모는 최소 10조원 이상으로 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 낮췄다"며 "관련 기술의 국내외 특허를 취득했고 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"고 밝혔다.

동아닷컴 김민범 기자 mbkim@donga.com