■ SK지오센트릭, 부산물 최소화한 원료물질 생산 성공으로 생분해성 플라스틱 사업 ‘청신호’
■ 원가 경쟁력 확보 및 환경부담 저감 ‘일석이조’

극한의 환경 조건에서 증식 가능한 미생물들을 활용해 생분해성 플라스틱(폴리젖산, PolyLactic Acid, 이하 ‘PLA’) 원료물질을 생산해 내는 기술이 국내에서도 개발됐다.

SK지오센트릭은 극한환경미생물을 활용해 PLA의 원료물질인 ‘젖산’을 생산해 내는 데 성공했다고 밝혔다. 이는 미국에 이은 세계 두 번째 성과로 향후 PLA 시장 성장에 영향을 줄 수 있다는 점에서 주목된다.

생분해성이 우수해 친환경 플라스틱으로 각광받는 PLA는 식물성 원료에서 생성된 젖산이 발효되면서 고형(固形)의 생물중합체(biopolymer)가 형성되는 식으로 얻어진다. 자연물에서 얻어지고 분해되는 기간도 3~6개월에 불과해 의료도구, 식품 용기, 빨대, 티백 등에 사용되며 기존 플라스틱 제품들을 대체해가고 있다.

그러나 원료물질인 젖산 생산을 위해서는 미생물 발효 중 산을 중화하는 중화제(칼슘)를 투입해야 하는데 이 때 화학작용으로 만들어지는 부산물(황산칼슘)이 업계의 고민거리였다.

이에 SK지오센트릭은 ‘내산성(耐酸性) 미생물 기술’을 구축, 적용하는 방식으로 이런 문제를 해결했다. 산에 강한 극한환경미생물을 활용함으로써 중화제는 대폭 줄이고 부산물 발생은 최소화한 것. 이는 미국 기업만 상업화에 성공했던 방식이라, 기술장벽을 무너뜨린 국내 연구진의 개가로 평가된다. 한국생물공학회는 이에 따라 연구에 참여한 SK이노베이션 환경과학기술원 연구진에게 지난 18일 우수기술연구상을 시상했다.

전 세계 각국이 생분해 소재 지원책 확대에 나서고 있는 가운데 시장조사업체 이머전리서치는 2019년 15억400만 달러였던 세계 PLA 시장규모가 2032년 138억 9,109만 달러에 이를 것으로 예상하고 있다. 연 평균 성장률은 18.5%에 이른다. PLA는 생분해성이기도 하지만 생산하는 전(全) 과정에서 나오는 온실가스의 양이 폴리프로필렌(PP) 등 기존 플라스틱의 절반 수준으로 알려져 있어 플라스틱의 대안으로 확고히 자리잡을 전망이다.

SK지오센트릭은 이 기술에 대한 실증작업을 통해 효용성과 효과 등을 검증하는 파일럿 테스트에 조만간 들어갈 예정이다. 연구에 참여한 SK이노베이션 환경과학기술원 박재연 박사는 “고유 미생물 플랫폼을 활용한 PLA 원천물질 생산은 국내 기술의 글로벌 경쟁력을 입증해 낸 것”이라며 “원가 경쟁력 확보에 큰 이점이 있고 부산물 처리에 따른 환경부담과 처리비용도 줄일 수 있어 충분한 잠재력이 있다”라고 말했다.

한편 SK지오센트릭은 PLA와 관련한 이번 연구과제 수행을 비롯, 경량화 소재, 폐플라스틱 재활용 사업 등 신시장에서의 행보를 지속적으로 강화해 나갈 계획이다.

[사진설명] 

(사진1) 대전 유성구 SK이노베이션 환경과학기술원 연구실에서 박재연 SK이노베이션 환경과학기술원 PL(생물화학공학 박사)이 PLA 기술 연구설비를 소개하고 있다.

(사진2) SK이노베이션 환경과학기술원 연구실에서 박재연 SK이노베이션 환경과학기술원 PL(오른쪽에서 첫 번째)과 연구진이 PLA 기술 연구설비를 소개하고 있다.

(사진3) 18일 경남 창원시 창원컨벤션센터(CECO)에서 열린 2024 한국생물공학회 춘계학술발표대회에서 박재연 SK이노베이션 환경과학기술원 PL(오른쪽)이 박경문 한국생물공학회 회장으로부터 우수기술연구상을 받고 있다.