바이오소재 85% 수입…동해권을 해양소재산업 거점화해야

  • 남두백
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  • 입력 2023-05-26  |  수정 2023-05-26 07:40  |  발행일 2023-05-26 제5면
제11회 경북 해양수산 활성화 심포지엄 〈하〉 고부가가치 해양바이오 소재의 제품화

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■ 해양바이오 소재 시술개발 및 산업 적용(차형준 한국해양바이오학회장·포스텍 교수)

"해양소재 연구 인프라·기술 부족…집중 육성 필요"


해양바이오는 해양생물 또는 이들에서 유래하는 생체구성물질과 정보를 활용해 인류에 유용한 제품이나 서비스를 제공함으로써 산업 및 인류복지 증진에 이바지하는 공학기술이다. 세계 해양바이오산업 규모는 2027년 12조2천억원으로 2022년 대비 4조2천억원이 증가하고, 국내는 2027년 1조2천억원으로 2020년 대비 7천600여억 원의 매출 증가가 예상된다.

해양바이오 소재 제품으로는 기능성 식품, 화장품, 헬스케어·메디컬 소재 등 다양하다. 국내에서는 네이처글루텍과 포스텍이 홍합을 이용해 조직 접착용 의료 접착제 '픽스라이트'를 개발했다. KIOST(한국해양과학기술원)는 신종 유독 플랑크톤에서 천연진통제를, 고려대는 시지바이오와 함께 해양규조류 '바이오 실리카'를 이용해 복합 골이식재를 개발했다.

우리나라의 해양바이오 소재 연구개발은 선진국 대비 10년 정도 늦고 다학제적 협력·융합연구 및 인프라가 취약하다. 또 실용화 원천기술이 부족하고 식품·화장품·의약 소재 중심의 연구 등에 몰려 있어 해양바이오 소재 연구개발의 활성화가 필요한 상태다. 해양바이오 소재 원재료 확보는 자연추출·생합성·화학합성 등의 방법이 있지만, 양산 및 표준화가 가능한 원재료 확보가 중요하다. 고부가 해양바이오 소재의 예로 알긴산(alginate)의 일반 상용화제품은 ㎏당 5천~2만원이지만 의약용 고순도제품은 ㎏당 5천만원이다. 해양바이오 소재 분야의 육성이 필요한 이유다. 우리나라의 경우 포르피린, 아가로스, 키틴·키토산 등 해양바이오 소재 85%를 해외수입 원재료에 의존하고 있다.

해양수산부의 권역별 해양바이오 특성화 거점 구상에 따라 동해권을 고부가 해양바이오 메디컬·헬스케어 소재산업의 특성화 거점으로 만들 필요가 있다. 이에 (가칭)해양바이오메디컬연구센터 건립과 <사>한국해양바이오산업협회의 전초기지 역할이 꼭 필요하다.


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■ 세계 해양바이오 경제 현황과 한국의 과제(최성호 한국바이오경제학회장·경기대 교수)

"해양바이오약품 발전 초기…한국 주도권 잡을 기회"


해양바이오는 해양경제와 바이오경제가 맞물리는 영역이며 전 세계적으로 매년 꾸준히 성장하고 있다. 세계 해양바이오경제 추세는 자연제품에 관한 관심 증대로 제약·화장품·식품 시장에서 규모가 커지고 있다. 특히 항종양·항염증·진통·면역조절·항바이러스 등 해양유기체 추출 자연제품의 효능에 대한 많은 연구가 있다.

글로벌 해양바이오 시장은 2021년 68억달러에서 2026년 104억달러로 전망된다. 유럽은 해양바이오기술과 해양신재생에너지의 최대 시장이며, 아시아·태평양은 해양야식의 중요한 시장이다. 또 북미는 해양바이오기술의 중요한 시장이 될 것으로 전망된다.

해양바이오 제품의 경우 해양 생명 자원을 이용한 약품·화장품·식품 개발이 증가할 것으로 보인다. 우리나라의 해양바이오경제 현실은 중요성과 잠재력에 비해 투자와 사업화가 저조하다. 이는 바이오경제와 해양바이오경제의 특수성이 원인일 수 있다. 다만 해양바이오 소재 의약품 등이 발전 초기 단계인 만큼 글로벌 해양바이오를 주도할 가능성이 크다는 점이 기회일 수 있다.

우리나라 해양바이오 정책 과제는 △해양바이오경제의 거버넌스(국가 해양위원회, 해양바이오경제분과위 등) △해양바이오 기술개발·혁신 중장기 로드맵 수립 △해양바이오 경제 인프라 구축 △산·학·관·연의 긴밀한 소통(해양바이오 경제 혁신포럼) △지역 특화의 해양바이오 클러스터 조성 △해양바이오 산업(6차) 발전전략 수립 집행 등을 들 수 있다.


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■ 해조류 기반 친환경 소재 개발현황(차완영 마린 이노베이션 대표)

"해조류 부산물로 만든 패키지, 친환경 시장 규모 커"



마린 이노베이션은 지구환경과 미래세대를 위한 친환경 소재 연구를 통해 바다 해조류에서 대안을 찾았다. 해조류 추출물에서는 대체식품, 건강기능식품, 재생 효과의 화장품 등의 원료를 만들 수 있다. 해조류 부산물에서는 완전히 생분해되는 포장 용기와 식품 용기, 일회용 컵 등을 만든다.

마린 이노베이션은 해조류를 이용해 접시류와 컵·컵리드·샐러드용기 등 다양한 형태의 식품용기를 생산하고 있다. 또 계란판 포장 용기는 2020년과 2021년 WPO(세계포장기구) 글로벌 패키징 어워드에서 수상도 했다. 해조류 부산물 판지 소재를 이용한 친환경 제지제품(명함·줄노트·달력) 개발에 나서롯데 홈쇼핑과 다이어리 키트 1만개를 제작하는 등 문구 패키징에도 진출하고 있다. 마린 이노베이션의 핵심 특허는 △해초 종이 생산의 해초펄프 제지공정 △해초 식품용기와 포장용기의 해초펄프 몰드 공정이다. 해초와 식물성 원료를 이용한 친환경 비닐봉지가 특허 등록돼 있다. 이 밖에도 팜 종이와 골판지를 생산하는 팜 종이 제조공정과 커피컵 등을 생산하는 커피 몰드 공정도 특허출원과 등록을 하고 있다.

마린 이노베이션은 2023 미국 에디슨 어워드 등 현재까지 국내외에서 30개 이상의 수상 실적을 거두고 있으며, 미국·프랑스 등에서 인증 및 검증기록을 갖고 있다. 이에 더해 풀무원·LG전자 등 20곳 이상의 주요 기업과 협력 중이다. 마린 이노베이션은 소재경쟁력과 가격경쟁력을 더해 글로벌 최고의 생산경쟁력 확보를 목표로 하고 있다.

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■ 동해안 유래 유산균 활용 포스트 바이오틱스 사료 첨가물의 상용화(홍선미 환동해산업연구원)

"해양성 유산균 강화 시제품, 반려동물 사료 가능"


최근 장내 미생물 연구는 인간뿐 아니라 어류·반려동물·가축 등의 건강에 미치는 영향이 커 다양한 분야에서 연구되고 있다. 특히 주목받고 있는 포스트 바이오틱스(Postbiotics)는 프로바이오틱스(Probiotics)가 먹이원인 프리바이오틱스(Prebiotics)를 통해 생산하는 유용한 대사산물과 미생물의 구성 성분을 포함하는 소재다. 사용 목적에 따라 사료 첨가물, 식·음료, 식이보충제, 화장품 등의 분야에서 산업화하고 있다. 환동해산업연구원(MIRE)은 2019년부터 경북도의 해양생물상용화사업을 통해 환동해 경북지역의 해양, 해양생물 및 관련 천연물을 대상으로 마린 바이오틱스 사업을 진행했다.

국내 사료 연구는 환경보전과 식탁 안전성을 위해 가축·어류 등의 사료 내 항생제 금지(2011년)와 배합사료 의무화(2026년∼)를 강조하며 포스트 바이오틱스와 어분 대체원에 관련된 성과들을 요구하고 있다. 이에 따라 우리는 어분 대체원으로 산업 곤충인 동애등에와 항균·항염 등의 기능을 가지는 유산균의 협업을 통한 생물 강화공정을 적용해 해수어·반려견 사료의 첨가물 연구 개발과 시제품을 제조했다. 결론적으로 HiLAB 포스트 바이오틱스는 어류·양계·가축·반려동물의 사료 소재로 가능성이 확인돼 다양한 제품으로 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

정리=남두백기자 dbnam@yeongnam.com

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