인류가 지속가능한 성장과 지구상 생물종 멸종이라는 극단적 상황을 막기 위해서는 2030년까지 전 세계 온실가스 순 배출량이 2019년과 비교해 43% 이상 줄여야 한다는 분석결과가 나왔다. ‘기후변화에 관한 정부간 협의체’(IPCC)는 지난달 21일부터 4월 4일까지 제56차 총회를 열고 이 같은 내용이 포함된 ‘IPCC 제6차 평가보고서(AR6) 제3실무그룹 보고서’를 승인했다고 5일 밝혔다. 이번 제3실무그룹 보고서는 2014년 제5차 평가보고서(AR5) 제3실무그룹 보고서 발표 이후 8년 만에 나온 것이다. 이번 보고서는 2015년 파리기후협약을 맺고 기후변화 상승폭을 줄이자고 나섰지만 현재와 같은 수준의 감축계획으로는 지구온난화를 막을 수 없고 극단적인 상황으로 치닫게 될 것이라는 냉정한 평가가 나온 것이다. 앞서 IPCC는 지난해 8월 2040년까지 산업화 이전 대비 평균온도 1.5도 상승을 피할 수 없다는 제1실무그룹 보고서를 발표했으며 지난 2월에는 현재와 같은 속도로 온난화가 계속되면 전 세계 절반 이상인 40억 명 이상이 물부족에 시달리게 되고 3분의2에 가까운 생물종이 멸종할 것이라는 제2실무그룹 보고서를 내놨다. IPCC는 이번 3실무그룹 보고서를 발표하고 오는 9월 제6차 평가보고서 종합보고서 발표만을 남겨두고 있다. 제1실무그룹은 기후변화와 관련한 과학적 사실, 제2실무그룹은 물, 도시, 농업, 건강 등 기후변화에 따른 영향과 적응, 취약성을 다루며 제3실무그룹은 온실가스 감축 방법과 전망 등 기후변화 완화를 다루고 있다. 종합보고서는 앞서 보고서 3편과 특별보고서를 통합해 발표하게 된다. 보고서의 ‘최근 발전 및 현재추세’ 부분에 따르면 2010~2019년 인간에 의한 온실가스 배출 총량은 지속적으로 증가했으며 선진국, 개발도상국 중심으로 온실가스 배출이 집중됐으며 최빈국과 군서도서국은 전지구 평균 배출량에 못 미치는 수준으로 확인됐다. 지난해 말 열린 ‘제26차 유엔기후변화협약 당사국총회’(COP26) 이전까지 제출된 국가온실가스 감축목표(NDC)로는 21세기 이내에 지구 평균온도 상승을 1.5도 이내로 제한하기는 어려울 것이라는 분석이다. 특히 현재까지 시행된 정책이 변화없이 지속된다고 할 경우 2100년 지구의 평균 온도는 산업화 이전 대비 3.2도까지 늘어날 것으로 전망됐다. 1.5도 또는 2도 상승에 이르게 하는 온실가스양은 2025년 이전에 정점에 도달할 것으로 예상됐다. 지구온난화를 1.5도 미만으로 제한하기 위해서는 2019년 온실가스 순 배출량을 기준으로 2030년까지 43%, 2050년까지는 84%를 감소해야 한다고 보고서는 지적했다. 또 에너지, 산업, 도시, 농업 및 임업, 수송 등 분야에서 온실가스 배출 완화방법도 제시됐다. 에너지 분야에서는 화석연료 사용 감소, 저탄소 에너지 자원 확산, 에너지 효율성 증대가 필요하다고 제시하며 태양광 발전, 육상 및 해상 풍력, 집광형 태양열 발전, 전기자동차 배터리 등을 사례로 제시했다. IPCC는 이번 보고서에서 원자력발전도 이산화탄소 감축 옵션 중 하나로 언급했다. 그렇지만 풍력, 태양광발전에 비해 원전의 이산화탄소 감축효과는 비용면에서만 보더라도 5분의1 수준이라고 밝혔다.이와 함께 도시 환경에서 탄소흡수 및 저장능력 향상을 위한 도시숲, 전기차 도입, 장거리 수송인 해운이나 항공부문도 바이오연료, 저배출 수소, 암모니아, 합성연료 같은 기술을 적용하는 것이 기존 화석연료 사용보다 도움이 될 것이라고 강조했다. 지속가능한 축산 및 농업, 산림재조림, 산림경영 개선, 생물다양성 확보, 그리고 일반 대중 역시 지속가능한 건강한 식이요법 같은 식생활 개선이 필요하다고 권고했다. IPCC는 2030년까지 지구온난화를 1.5~2도 미만으로 제한하는데 필요한 분야에 대한 금융투자가 현재보다 3~6배가 필요하다고 지적했고, 화석연료를 쓰는 분야에 대한 보조금을 폐지하는 것만으로도 2030년까지 전 세계 1~10% 온실가스 감축이 기여할 수 있다고 밝혔다. 오채운 녹색기술센터 책임연구원은 “IPCC 평가보고서 결과를 바탕으로 앞으로 기후변화 협상에서는 각국의 2030 온실가스 감축목표보다 강화된 2035 신규목표 수립에 대한 국제 사회 압박이 커질 것”이라고 말했다. 오 책임연구원은 “이번 보고서는 지구온도 1.5도 상승 차단을 위해서는 현행 정책 강화가 시급하며 사회 전 부분의 저탄소화를 위한 시장, 규제, 기술정책 등 종합 정책 패키지가 필요하다”고 덧붙였다.

애경그룹이 그룹 내 화학계열사 3곳 애경유화, 에이케이켐텍, 애경화학 3곳을 합병한다. 애경그룹은 5일 이사회를 열고 이런 내용의 안건을 의결했다. 합병 법인명은 애경케미칼(가칭)이고 오는 11월 공식 출범할 예정이다. 합병 후 존속법인은 애경유화다. 주식교환비율은 애경유화, 에이케이켐텍, 애경화학이 1대0.68대18.26이다. 에이케이켐텍 1.47주, 애경화학 0.05주당 애경유화 신주 1주가 배정된다. 다음달 말 주주총회 승인 등을 거쳐 합병 절차를 마무리한다는 계획이다. 합병 법인의 올해 예상 매출은 약 1조 7000억원 규모다. 애경그룹은 사업 시너지를 극대화하기 위해 합병을 결정했다고 설명했다. 2030년까지 매출액 4조원, 영업이익 3000억원을 달성한다는 목표다. 애경유화는 1970년 창립됐다. 주요 생산 품목으로는 무수프탈산(PA), 가소제, 폴리올, 바이오연료, 음극소재 등이다. 특히 무수프탈산과 가소제는 공급 능력 기준 국내 1위, 글로벌 4위 규모다. 에이케이켐텍은 계면활성제 및 콘크리트용 첨가제를, 애경화학은 불포화 폴리에스터 수지 및 코팅레진, 경화제 등을 생산한다. 이석주 AK홀딩스 대표이사는 “급변하고 있는 글로벌 시장 환경과 경쟁 속에서 힘을 합쳐서 신영역을 개척하고 치열한 생존 경쟁에서 우위를 확보할 것이며, ESG 등 시대가 요구하는 기업의 책임 실천을 위해 새로운 기준에 부합하는 기반을 마련해 기업가치 및 주주가치를 제고할 계획”이라고 말했다.

앞으로 국내에서도 친환경 연료를 활용한 항공 운송이 확대될 전망이다. 현대오일뱅크와 대한항공은 30일 ‘바이오항공유 제조 및 기반 조성 협력을 위한 양해각서’를 체결했다. 최근 백신 접종 등으로 여행 재개 기대감이 커지는 가운데 업계에서도 탄소 배출 저감을 위한 바이오항공유에 관심이 쏠리고 있다. 바이오항공유는 동물성 지방과 식물성 오일, 목질계 원료, 해조류 등을 기반으로 만들어지는 친환경 연료다. 원료 수급부터 소비에 이르는 전 단계에서 기존 항공유보다 탄소 배출을 80% 이상 저감할 수 있다. 이미 글로벌 항공, 에너지업계는 바이오항공유 사용을 확대하고 나섰다. 이영국항공, 카타르항공 등은 바이오항공유 설비 투자에 직접 나선 바 있다. 국제연합(UN) 산하 국제민간항공기구는 2027년 국제항공탄소감축상쇄제도를 시행할 예정이다. 현재는 가입국들이 자발적으로 참여하고 있지만, 2027년부터는 의무다. 항공 온실가스 배출량을 2019년 수준으로 동결하는 것이 제도의 내용이다. 앞서 대한항공은 2017년 국내 항공사 최초로 옥수수 등 식물에서 추출한 바이오연료가 혼합된 항공유를 사용해 미국 시카고에서 인천까지 운항하면서 바이오항공유를 활용해 본 경험이 있다. 현재 전 세계적으로 사용되는 바이오항공유는 연간 2만~3만t으로 전체 항공유 중 0.1%에 불과하다. 그러나 업계는 2040년 약 6000만t까지 폭발적으로 확대될 것으로 전망하고 있다. 현대오일뱅크는 충남 서산 대산공장 내 바이오항공유 생산 공장 건립을 검토 중이다. 국내 기업 중에서 바이오항공유를 직접 제조하는 첫 사례가 될 것으로 보인다.

내연기관차에서 친환경 모빌리티로 넘어가는 과정에서 바이오에탄올 연료가 한국의 탄소중립 연착륙을 도와줄 것이라는 의견이 제시됐다. 전기차와 수소차, 그린모빌리티는 탄소중립 구현을 위한 세계적 추세지만 자동차 생산과정 소비전력의 탄소배출 제로와 넷제로를 이룰 때까지는 바이오에탄올이 가장 효율적인 탄소절감 연료이며, 기업의 ESG 경영의지를 뒷받침하는 친환경 연료로 휘발유 생산 및 유통산업에도 도움이 될 수 있다는 것이다. 한국바이오연료포럼(회장 유영숙)이 지난 27일 온라인 생중계로 개최한 2021년 춘계 심포지움에서 김학수 미국곡물협회 서울사무소 대표는 ‘탄소중립형 바이오에탄올의 필요성과 기여효과’라는 주제 발표를 통해 온실가스 배출절감, 대기환경 개선, 에너지 안보를 위한 바이오에탄올 정책 도입의 필요성을 주장했다. 경제협력개발기구와 유엔식량농업기구의 ‘세계농업전망(OECD‑FAO Agricultural Outlook)’에 따르면 세계적인 바이오연료 소비량은 총 1,683억 리터이며 그중 바이오에탄올이 1,247억 리터로 74%를 차지하고, 바이오디젤은 436억 리터로 26% 비중이다. 바이오에탄올의 원료는 옥수수가 60%, 사탕무가 25%, 당밀이나 카사바등 다른 식물원료가 15%를 차지한다. 옥수수에탄올은 연료용 외에 친환경적인 특성으로 자동차 세정액, 손세정제, 에틸아세테이트 산업용으로 다양하게 소비되는데, 향후 바이오플라스틱과 생분해 플라스틱을 만드는 원료로 사용이 확대될 가능성도 크다. 현재 세계 50개국에서 바이오에탄올을 휘발유에 혼합하여 사용하는 정책을 도입하였거나 도입계획을 밝히고 있다. 미국, 캐나다, 멕시코의 북미 3개국, 중국, 일본, 필리핀, 태국, 필리핀, 베트남, 인도 등 아시아 10개국, EU와 기타 유럽 17개국, 브라질을 비롯한 남미 10개국, 아프리카 10개국이 바이오에탄올을 탄소절감과 대기환경 개선을 위해 정책 도입 및 확대에 적극 나서고 있다. 최근의 원료 옥수수 생산, 에탄올 생산, 원료와 에탄올의 운송과 유통, 차량연소에 이르는 옥수수에탄올의 전주기(LCA) 분석에 따르면 에탄올의 탄소강도는 51.4gCO2e/MJ로 휘발유 연료의 96gCO2e/MJ로 탄소배출을 46% 감축할 수 있으며, 앞으로 지속적인 정밀농업의 발전, 에탄올 생산 수율의 증가, 부산물을 통한 배출 크레딧 확대(사료 원료인 주정박 생산, 바이오 디젤 원료인 옥수수 오일, 발효과정에서의 CO2 포집 증대)로 순 탄소제로 연료로 발전할 가능성도 보여주고 있다. 2019년 시카고대학교 스테판 뮬러(Steffen Mueller) 교수는 서울을 비롯한 세계 3대 주요도시의 바이오에탄올 혼합연료 사용 시 온실가스 절감 효과분석 결과, 한국이 기존 휘발유에 10% 에탄올을 혼합하는 E10 연료사용 시 온실가스를 150만톤 감축 가능하며, 20% 혼합하는 E20의 경우에는 270만톤까지 배출량을 줄일 수 있어 가장 현실적이고 국제적으로 공인되는 탄소감축 수단이라는 의견을 제시했다. 미국곡물협회 한국사무소 김학수 대표는 “자동차, 정유산업, 그리고 바이오에탄올은 서로 시장을 뺏고 잃는 적대적인 관계가 아닌 상호 보완적인 관계로 인식을 전환해야 할 시점” 이며 “내연기관차에서 친환경 모빌리티로 넘어가는 과정을 자연스레 연결해 한국의 탄소중립 연착륙에 도움을 줄 수 있는 만큼 이미 5% 확대 계획을 밝힌 바이오디젤과 함께 정부의 적극적인 바이오에탄올 혼합의무 정책 도입이 필요하다”고 주장했다. 온라인뉴스부 iseoul@seoul.co.kr

조 바이든 미 대통령 후보의 당선이 확정되면서 전세계 환경정책에도 큰 영향을 줄 예정이다. 문재인 대통령이 ‘탄소중립(넷 제로)’ 선언을 한 한국도 예외는 아니다. 전 세계적으로 탈탄소에 대한 요구가 커지면서 한국도 빠른 입법·정책 수립이 필요할 것으로 보인다.●바이든 “넷 제로 우선”…문재인 “우리 뉴딜정책과 일치” 도널드 트럼프 현 대통령과 바이든 당선인은 기후변화를 바라보는 시각에 있어 큰 차이를 보인다. 트럼프 대통령은 기후변화에 대한 과학적 사실을 부정하는 반면 바이든 당선인은 그 심각성을 인정하며 위기를 기회로 삼아야 한다고 강조한다. 바이든 당선인은 기후위기에 대응하기 위해 2050년까지 온실가스 배출량 넷제로 달성을 목표로 10년간 1조7000억달러(약 1906조원)를 투자한다는 계획이다. 이를 위해 신규 및 기존 석유·가스 운영 시설을 강력히 규제하고, 청정대기법의 이행을 강화할 방침이다. 또 바이오연료 상용화를 가속화하고, 전기차 충전소를 50만개소 설치하는 등 친환경차 보급에도 앞장설 계획이다. 이와 관련해 문재인 대통령도 9일 수석보좌관회의에서 “특히 바이든 당선인이 강조하는 탄소중립과 기후변화 대응 정책은 우리 정부의 탄소중립 목표 및 그린 뉴딜 정책과 일치하므로 협력의 여지가 매우 크다”며 “이렇게 유사한 가치 지향과 정책적 공통점이 코로나 이후 시대를 함께 열어가는 밑거름이 되길 기대한다”고 동조했다. ●탄소 ZERO 기본법·실행법 준비 서두르는 국회 정부에 앞서 더 빠르고 강하게 소리를 높이고 있는 것은 국회다. 현재 국회에서는 여당과 정부가 주도하는 국난극복 K-뉴딜위원회, 그리고 여야가 함께 참여하고 있는 기후변화 포럼 두 축을 중심으로 탈탄소 관련 법안을 준비하고 있다. 민주당은 이르면 10일 ‘기후위기 대응을 위한 탈탄소사회 이행 기본법(탈탄소 기본법)’과 기후변화대응법을 발의할 예정이다. 탈탄소 기본법은 탄소와 관련된 총론을 다루는 선언적인 성격의 법이다. 반면 기후변화대응법은 탄소 정책의 각론을 다루는 실행법적인 성격이 크다. 현재 당정은 대통령 직속 기구로 설치할 예정인 ‘탄소중립 2050 위원회’를 설치하는 내용을 탈탄소 기본법에 담을지, 기후변화대응법에 담을지 등을 놓고 마지막 조정작업을 하고 있다. 이 같은 세부 조율이 끝나는대로 기자회견을 열어 ‘탈탄소 입법’의 시작을 알릴 계획이다. 이와 함께 한정애 민주당 정책위의장과 유의동 국민의힘 의원이 함께 이끄는 기후변화포럼에서도 비슷한 법안을 준비 중이다. 민주당 관계자는 “기후변화포럼에서 준비하는 법안과 K-뉴딜위의 포럼이 큰 틀에서 비슷해 세부 조율을 해야 할 것으로 보인다. 최종적으로는 병합심사할 가능성이 높다”고 말했다. 해당 법안들은 과거 이명박 정부 때 만들어진 저탄소녹색기본법을 대체할 예정이다.●LEDS는 선언일뿐…NDC는 어떻게 될까 입법과 함께 필요한 다음 목표는 NDC(2030 온실가스 국가감축목표)를 구체화하는 것이다. 문 대통령이 LEDS(2050년 탄소중립)를 실천하겠다고 밝혔지만, NDC는 당장 눈 앞으로다가온 숙제이기 때문이다. 당정에서도 관련 논의를 진행 중이지만 ‘속도가 생명’이라는 지적이 나온다. 조명래 환경부 장관은 지난 5일 오전 국회 환경노동위원회 전체회의에 출석해 “2050년 탄소중립 계획에 맞는 NDC를 수정하기 위해 논의 중”이라고 말했다. 그러면서 조 장관은 “아직까지 합의된 건 없지만 2050년에 탄소중립을 달성하려고 하면 2030년에 현재의 NDC 수준으로는 결코 할 수 없다. 추세를 감안하면 2070년이 돼야 달성된다”며 “여러 곳에 문제를 제기하면서 수정 필요성을 강조하고 있지만 올해 수정 변경은 어려울 것 같다”고 답했다. 조 장관은 “최소한 수정 변경에 1년이 필요하기 때문에 일단 LEDS를 제출하고 NDC를 어떻게 할 것인지에 대한 의견을 모아 2025년 이전에 최대한 빨리 수정 변경할 수 있도록 준비하려고 한다”고 설명했다. ●흩어진 그린뉴딜 묶는 ‘원스톱숍’ 출범? 흩어져있는 넷제로·그린뉴딜 관련 기구에 대해서도 지속적으로 구상이 나올 것으로 보인다. 홍남기 경제부총리 겸 기획재정부 장관은 9일 국회 예산결산특별위원회 경제부처 부별심사에서 양이원영 더불어민주당 의원이 신재생 분야 원스톱숍(One-Stop-Shop) 도입에 대해 묻자 “원스톱이 유용할 것”이라며 “적극 검토하겠다”고 답했다. 원스톱숍은 기관별로 뿔뿔이 흩어져 있고 절차도 복잡한 인허가를 한 기관에서 맡는 통합 인허가 기구다. 예를 들어 덴마크 에너지청은 발전사업지구 지정, 환경영향평가 승인, 발전사업 허가, 주민협의 등을 통합적으로 수행했다. 이 결과 덴마크는 갈등을 줄이면서 해상풍력 등 신재생을 보다 빠르게 확산시켰다. 양이원영 의원은 “(지난 4일) 조 바이든은 ‘77일 안에 파리기후협약에 다시 가입하겠다’고 했다. 이렇게 되면 굉장히 빠른 속도로 전 세계 경제도 영향을 받을 것”이라며 “그린뉴딜 관련한 정책을 펼칠 때 입지선정부터 환경영향평가, 주민수용성 등을 아우를 수 있는 통합 인허가센터 같은 게 필요하다”고 강조했다. K뉴딜위원회는 오는 16일 당정협의회를 열어 바이든 당선 이후 그린뉴딜·넷제로 정책 상황에 대한 인식을 공유할 예정이다. 신형철 기자 hsdori@seoul.co.kr

코로나19로 인해 사회적 거리두기, 비대면 생활이 일상화되면서 각종 배달서비스 이용이 잦아지고 있다. 이 때문에 플라스틱이나 종이 등 택배포장용 상자 배출이 눈에 띄게 늘었다. 이 같은 상황에서 종이 택배상자를 이용해 친환경 자동차 연료로 사용할 수 있는 바이오디젤 원료 생산 기술이 개발돼 화제가 되고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 청정에너지연구센터 이선미 박사팀은 택배상자는 물론 폐지, 폐목재, 농업부산물 등 목질계 바이오매스에서 바이오디젤 원료를 생산할 수 있는 미생물을 개발했다고 13일 밝혔다. 연구팀은 지난해에 목질계 바이오매스를 이용해 가솔린을 대체할 수 있는 바이오연료를 생산할 수 있는 미생물을 개발하기도 했다. 이번 연구결과는 환경과학 분야 국제학술지 ‘글로벌 체인지 바이올로지 바이오에너지’에 실렸다. 식물성 기름이나 폐식용유 등을 화학적으로 처리해 만드는 바이오디젤은 미세먼지와 온실가스의 주범으로 지목받고 있는 디젤을 대체할 수 있는 친환경 연료로 주목받고 있다. 생산방식이 복잡하고 원료 수급이 원활하지 않기 때문에 농사나 벌목 과정에서 부산물로 나오는 목질계 바이오매스를 바이오연료로 전환시키는 기술 개발이 활발하다. 연구팀은 목질계 바이오매스 속에 포함된 포도당과 자일로스라는 물질을 먹이로 해 바이오디젤을 손쉽게 만들어 내는 미생물을 개발했다. 이를 위해 연구팀은 유전자 가위기술을 이용해 미생물의 대사경로를 재설계한 뒤, 바이오디젤 생산능력이 뛰어난 개체만 선택해 재배양하는 방식으로 미생물을 진화시켰다. 그 결과 이 미생물이 택배상자, 폐지, 폐목재 같은 목질계 바이오매스에 포함된 당 성분을 모두 사용해 바이오디젤로 전환시킬 수 있다는 것을 확인했다. 기존 바이오디젤 생산 미생물에 비해 2배 이상의 생산율을 보인다고 연구팀은 보고했다. 이선미 박사는 “이번 기술을 활용하면 온실가스와 미세먼지를 줄일 수 있는 효과적인 대체 연료 바이오디젤의 경제적 생산이 가능해질 것”이라며 “기존 생산 공정을 활용해 빠르게 상용화 단계로 전환할 수 있다는 것도 장점”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나19로 인해 사회적 거리두기, 비대면 생활이 일상화되면서 각종 배달서비스 이용이 잦아지고 있다. 이 때문에 배출되는 플라스틱, 택배포장용 상자가 이전보다 눈에 띄게 늘었다고 알려져 있다. 이 같은 상황에서 종이 택배상자를 이용해 친환경 자동차 연료로 사용할 수 있는 바이오디젤을 생산할 수 있는 기술이 개발돼 화제가 되고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 청정에너지연구센터 연구팀은 택배상자는 물론 폐지, 폐목재, 농업부산물 등 목질계 바이오매스에서 바이오디젤 원료를 생산할 수 있는 미생물을 개발했다고 13일 밝혔다. 연구팀은 지난해에 목질계 바이오매스를 이용해 가솔린을 대체할 수 있는 바이오연료를 생산할 수 있는 미생물을 개발해 주목받기도 했다. 이번 연구결과는 환경과학 분야 국제학술지 ‘글로벌 체인지 바이올로지 바이오에너지’에 실렸다. 식물성 기름이나 폐식용유 등을 화학적으로 처리해 만드는 바이오디젤은 미세먼지와 온실가스의 주범으로 지목받고 있는 디젤을 대체할 수 있는 친환경 연료로 주목받고 있다. 생산방식이 복잡하고 원료 수급이 원활하지 않기 때문에 농사나 벌목 과정에서 부산물로 나오는 목질계 바이오매스를 바이오연료로 전환시키는 기술 개발이 활발하다.연구팀은 목질계 바이오매스 속에 포함된 포도당과 자일로스라는 물질을 먹이로 해 바이오디젤 원료를 손쉽게 만들어 내는 새로운 미생물을 개발했다. 이를 위해 연구팀은 유전자 가위기술을 이용해 미생물의 대사경로를 재설계 한 뒤 바이오디젤 생산능력이 뛰어난 개체만 선택해 재배양 하는 방식으로 미생물을 진화시켰다. 그 결과 이 미생물이 택배상자, 폐지, 폐목재 같은 목질계 바이오매스에 포함된 당 성분을 모두 사용해 바이오디젤로 전환시킬 수 있다는 것을 확인했다. 기존 바이오디젤 생산 미생물에 비해 2배 이상의 생산율을 보인다고 연구팀은 보고했다. 이선미 KIST 박사는 “이번 기술을 활용하면 온실가스와 미세먼지를 줄일 수 있는 효과적인 대체 연료 바이오디젤의 경제적 생산이 가능해질 것”이라며 “기존 생산 공정을 활용해 빠르게 상용화 단계로 전환할 수 있다는 것도 큰 장점”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

코로나19 이후로 다시 한번 친환경 산업이 부각되고 있다. 아직 정착된 산업이라고 보기는 어렵지만, 세계 주요국들의 정책 방향성이 친환경으로 크게 변화되고 있다. 그 강도 역시 이전보다 강화되고 있다. 특히 유럽이나 미국은 정책 측면에서 세부적인 대안까지 제시하고 있다. 세계 주요국의 친환경 관련 투자가 확대되고 있는 것이다. 유럽의 그린딜 프로젝트, 미국의 그린 뉴딜 정책을 기초로 미래의 투자처가 될 수 있는 내용을 살펴보자. ●유럽 그린딜·美 그린 뉴딜 미래 투자처로 유럽연합(EU)은 지난해 12월 ‘그린딜 프로젝트’를 발표했다. 코로나19 여파로 경제위기에 직면하더라도 이러한 친환경정책은 지속적으로 추진해 나가겠다는 입장이다. 그린딜 프로젝트는 2050년까지 탄소배출을 제로로 달성하기 위한 계획이다. 온실가스 감축에 초점을 맞추고 있으며 산업별로 환경 관련 지원안이 구체적으로 포함돼 있다. 또 산업계획을 지원하기 위한 투자와 자금조달 계획도 포함됐다. 미국은 상황이 복잡하다. 공화당 측은 환경정책에 대해 회의적인 입장이다. 하지만 민주당의 입장은 다르다. 미국 민주당의 환경 정책은 그린 뉴딜 정책이다. 10년 안에 온실가스 배출을 제로로 달성하는 것을 목표로 한다. 오는 11월 미국 대통령선거 결과를 봐야겠지만, 미국 민주당의 정책 기조는 영향을 미칠 가능성이 크다. 이처럼 미국과 유럽에서 온실가스 감축에 초점을 맞추는 이유는 발전, 운송 분야에서 온실가스 배출이 많아서다. 전체 온실가스의 절반 이상을 발전, 도로, 교통 분야가 차지한다. 세계 주요국들이 친환경정책에 대한 관심을 두고 정책을 추진해 나가는 점에 비춰 보면, 관련 업종에 대한 투자를 지금부터 미리 준비할 필요가 있다. 탄소배출량 규제 등 친환경정책이 본격화하면 태양광, 전기차 등 친환경 에너지 분야가 주목받게 된다. 관련 회사 개별 주식뿐 아니라 상장지수펀드(ETF)나 투자상품을 눈여겨봐야 하는 시기다. ●신재생에너지 ETF 대표적 투자상품 국내에서는 신재생에너지 관련 산업 ETF와 주식에 분산 투자하는 ‘글로벌신재생에너지랩’ 등과 같은 상품이 있다. 미국 증시에 상장된 ETF 중에서는 인베스코(Invesco)에서 운용하는 ‘PBW(Invesco WilderHill Clean Energy) ETF’가 대표적인 친환경 관련 투자상품으로 꼽힌다. PBW ETF 같은 경우는 신재생 관련 업체 중에 풍력, 태양열, 바이오연료, 지열 관련 산업에 투자하며, 한 종목의 편입 비중이 4%를 넘지 않도록 한다. 한국투자증권 순천지점 영업팀장

폐기물을 버리는 대신 바이오연료로 재탄생시키는 업사이클링이 확산되고 있다. 한국동서발전은 폐기물 자원의 잠재가치를 이끌어내는 업사이클링 개념을 에너지사업에 도입해 친환경 자원 순환을 선도하고 있다고 25일 밝혔다. 동서발전은 2015년 하수슬러지(찌꺼기)를 건조해 발전연료로 사용한 것을 시작으로 톱밥, 미이용 산림, 버섯배지 등 다양한 폐기물을 바이오연료로 재탄생시키고 있다. 성공 사례로는 버섯을 발육·증식하기 위해 사용하는 버섯배지를 성형화한 ‘버섯배지 펠릿 바이오연료’가 있다. 버섯농장에서 폐버섯배지 처리량이 늘어남에 따라 동서발전은 이를 발전연료로 승화시켰다. 지난해 5월 민·농·공 상생협력 사업화 업무협약을 체결한 동서발전은 같은 해 12월 당진화력본부에서 연소시험을 시행해 바이오연료 가능성을 확인했다. 동서발전은 올해 발전소에서 사용하는 바이오연료를 100% 국내산으로 전환해 수입산 우드펠릿 사용 제로화를 달성할 계획이다. 나상현 기자 greentea@seoul.co.kr

토지 이용 등으로 인간의 손길 닿은 곳 동식물 2만 5166종 개체수 변화 분석 자연 서식지보다 생물 수 25~50% 감소 바이오디젤 만드는 팜유 생산과정서 숲 개간·파괴로 온실가스 배출량 늘어 폐목재 같은 바이오매스 이용 늘려야#지난해 9월 시작된 호주 산불이 5개월이 지난 지금도 계속 이어지고 있다. 최근 다소 진정세를 보이고 있지만 이미 남한 면적보다 넓은 11만㎢를 태웠다. 인명과 재산 피해도 심각하지만 캥거루, 코알라처럼 호주 일대에서만 존재하는 야생동물이 10억 마리 넘게 희생돼 순식간에 멸종위기에 처하는 등 생태 측면에서도 위기상황이다. #지난해 5월 전 세계 50개국 과학자 145명은 ‘유엔 생물다양성 과학기구’(IPBES) 총회에서 “2018년 기준 양서류 40%, 침엽수 34%, 포유류 25% 등 지구상 존재하는 800만종(種) 중 100만종이 멸종위기에 처했다”는 보고서를 내놓기도 했다. 과학자들은 멸종 생물 숫자가 늘어나는 이유로 자원고갈, 기후변화, 환경오염을 꼽았다.과학자들은 산불과 야생생물종의 멸종, 지구온난화 등 최근 일어난 생태환경 문제들은 모두 인간 때문에 생긴 일이라고 입을 모은다. 이 같은 상황에서 인간의 활동이 생태환경을 더욱 악화시켜 최악의 경우 여섯 번째 대멸종이 일어날 수도 있다는 우려를 보이는 연구 결과들이 추가로 발표됐다.영국 런던대(UCL), 런던 자연사박물관, 임페리얼칼리지 런던대, 유엔 세계환경보전감시센터, 터키 코크대, 미국 유타대 공동연구팀은 사람의 토지이용이나 각종 활동이 먹이피라미드에서 1차 포식자인 거미, 무당벌레 같은 무척추동물의 멸종을 가져올 것이라고 22일 밝혔다. 이 같은 연구 결과는 영국 생태학회에서 발행하는 국제학술지 ‘기능 생태학’ 21일자에 실렸다. 연구팀은 1차적으로 자연 상태의 숲에서부터 사람의 손이 닿는 농지, 도시까지 80개국에 존재하는 2만 2500여종의 동식물 개체수를 분석했다. 분석 대상이 된 동식물은 진드기부터 아프리카코끼리까지 다양했다. 연구팀은 이와 함께 기존에 연구된 460개의 데이터베이스를 활용해 2만 5166종의 동식물 개체수 변화를 추가 분석했다. 그 결과 작은 무척추동물뿐만 아니라 파충류, 양서류 같은 변온동물, 어류, 조류, 버섯 같은 균류도 인간의 손길이 닿은 곳은 자연 서식지보다 개체수가 25~50% 적은 것으로 나타났다. 인간이 자연파괴의 원인이라는 점을 보여 준 것이다. 팀 뉴볼드 런던대 박사는 “이번 연구는 인간의 활동으로 포식자들이 사라져 먹이사슬 내 다른 동물의 개체수를 통제하지 못할 경우 생태계가 급속히 붕괴될 수 있음을 암시하고 있다”고 강조했다. 한편 영국 노팅엄대, 노팅엄대 말레이시아캠퍼스, 리버풀 존무어대, 에지힐대, 말레이시아 셀랑고르주 삼림부 공동연구팀은 지구온난화를 막기 위해 사용하는 바이오디젤을 만드는 팜유(油) 생산과정이 오히려 온실가스 배출을 부추겨 지구에 더 심각한 부담을 준다는 환경단체들의 주장을 뒷받침하는 연구 결과를 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 21일자에 발표했다. 열대지역에 있는 습지 형태의 숲은 전 세계 이산화탄소 약 20%를 저장하고 있는 것으로 알려져 있다. 연구팀의 분석에 따르면 바이오연료를 얻기 위해 기름야자 농장을 조성하며 숲을 파괴하는 경우 숲이 저장하고 있던 이산화탄소뿐만 아니라 땅속에 있던 메탄과 아산화질소 등 온갖 종류의 온실가스가 공기 중으로 배출된다. 연구를 주도한 소피 쇠게르스텐 노팅엄대 교수는 “바이오연료 원료 생산을 위해 숲을 개간하는 과정에서 더 많은 온실가스가 배출돼 환경에 부담을 주는 만큼 폐목재 같은 다른 바이오매스 이용을 확대해야 한다”고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

온실가스로 인한 지구온난화, 그 때문에 발생하는 각종 기후변화는 인류의 생존을 위협할 정도로 심각한 상황에 닥쳐있다. 이 때문에 과학자들은 지구온난화를 부추기는 온실가스를 줄이기 위한 다양한 방법을 연구하고 있다. 특히 주목받는 것은 바이오연료와 수소에너지이다. 그런데 국내 연구진이 폐목재에서 추출한 물질과 그 공정을 통해 바이오연료와 화장품이나 식음료에 들어가는 화학물질은 물론 수소에너지까지 쉽게 만들어 낼 수 있는 ‘일석이조’ 기술을 개발해 주목받고 있다. 울산과학기술원(UNIST) 에너지및화학공학부 연구팀은 폐목재 같은 바이오매스에 포함된 리그닌을 이용해 바이오연료를 만들고 이 과정에서 추출된 전자를 이용해 수소를 생산하는 기술을 개발했다고 20일 밝혔다. 이번 기술은 미국화학회에서 발행하는 ‘ACS 촉매’에 실렸다. 보통 수소를 만들어 내는 친환경적 방법으로는 물을 전기분해하는 것이다. 물에 전압을 가하면 분해되면서 수소와 산소가 만들어지는 것이다. 문제는 전기분해 방식은 투입되는 에너지에 비해 수소 생산효율이 낮다는 점이다. 연구팀은 물을 전기분해할 때 폐목재에서 추출되는 리그닌을 첨가하는 방법을 개발했다. 연구팀은 몰리브덴이라는 비교적 저렴한 금속촉매를 이용해 저온에서 리그닌을 분해하고 그 과정에서 만들어진 전자를 추출해 수소를 만들어 내는 것이다.물을 전기분해할 때는 고에너지와 귀금속 촉매를 사용해야 하지만 이번에 개발한 기술에서는 물의 전기분해시보다 적은 에너지와 저렴한 촉매로 수소를 더 많이 생산할 수 있다고 연구팀은 설명했다. 더군다나 리그닌이 분해되면서 만들어지는 바닐린이나 일산화탄소는 다양한 화학산업에서 활용될 수 있는 유용한 물질이다. 바닐린은 식품에 단맛을 더해주는 향료로 초콜릿, 아이스크림, 사탕 등에 첨가되고 화장품 원료로도 쓰인다. 일산화탄소는 암모니아 가스 합성이나 니켈 정제공정에 사용되는 중요한 화학물질이다.류정기 UNIST 교수는 “리그닌은 다양한 식물과 폐목재에 포함된 원료로 가격이 저렴하기는 하지만 분해가 어렵다는 단점이 있었지만 이번에 개발한 몰리브덴 기반 촉매를 사용하면 쉽게 분해되는 것이 관찰됐다”라며 “이번 연구는 저렴한 촉매와 낮은 전압으로 유용한 화학물질과 수소를 효과적으로 생산해낼 수 있다는데 큰 의미가 있다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지구온난화와 미세먼지 등으로 인해 바이오연료에 대한 관심이 높아지고 있다. 지금까지는 바이오연료를 옥수수나 사탕수수처럼 곡물에서 채취해 식량가를 높인다는 문제가 지적돼 왔었다. 이 때문에 최근에는 폐목재를 활용해 바이오연료를 생산해내려는 연구들이 많이 진행되고 있다. 문제는 폐목재 속 바이오연료의 소재인 리그닌 분자가 다른 재료와 잘 섞이지 않아 상업적 활용이 쉽지 않다는 것이다. 국내 연구진이 리그닌 분자와 다른 물질이 잘 섞일 수 있는 방법을 찾아내는데 성공했다. 울산과학기술원(UNIST) 에너지및화학공학부 연구진은 폐목재에 있는 리그닌 분자가 뭉치거나 퍼지는데 작용하는 힘을 밝혀내고 이를 조절할 방법을 제시했다고 29일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국화학회에서 발행하는 생물화학공학 분야 국제학술지 ‘ACS 지속가능 화학·공학’에 실렸다. 리그닌은 식물세포벽 주성분으로 목재의 30~40%를 차지하는 고분자 물질이다. 바이오연료나 종이를 생산하는 과정에서 많이 나오는 물질로 연간 5000만t이 나오지만 대부분 폐기되거나 단순한 땔감으로 사용되고 있다. 최근에는 바이오연료, 바이오플라스틱, 접착제 등으로 활용되고 있지만 실제로 사용되고 있는 비중은 2%에 불과하다. 이는 리그닌 분자구조가 불규칙하고 응집력이 강해 다른 물질과 섞이지 않으므로 상용화에 어려움이 있는 것이다. 연구팀은 아주 가까운 거리의 분자력을 측정해 리그닌 수용액 속에 있는 여러 가지 힘을 측정했다. 그 결과 리그닌에는 물을 싫어하는 물질끼리 뭉치는 소수성 상호작용이 가장 큰 영향을 주는 것으로 밝혀졌다. 이 때문에 리그닌이 포함된 수용액에 소금으로 알려진 염화나트륨(NaCl)을 넣어주면 리그닌 응집력을 조절할 수 있음을 밝혀냈다. 염분이 리그닌 분자 표면에 달라붙으면서 리그닌 분자끼리 뭉치려는 힘을 차단해 응집력을 정량적으로 조절할 수 있다. 연구팀은 이 원리를 이용해 각종 석유화학공정에서 독성물질을 흡착해 제거하는 역할을 하는 활성탄의 강도를 높이는데도 성공했다. 이동욱 교수는 “이번 연구를 통해 산업폐기물로 여겨지던 리그닌의 분자적 상호작용 원리를 분석하고 상업적 활용에 필요한 방법을 찾아냈다는데 의미가 있다”라며 “이번 연구를 바탕으로 리그닌을 석유화학산업과 바이오메디컬 분야에서 고부가가치 소재로 활용하는게 조금 더 수월해질 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지구온난화, 미세먼지는 자동차나 발전소에서 나오는 각종 오염물질과 온실가스 때문이라는 사실은 너무도 잘 알려져 있다. 이 때문에 바이오연료, 수소에너지 등 청정에너지들이 주목받고 있다. 특히 수소는 사용후 물 밖에 배출되지 않기 때문에 온실가스, 미세먼지 발생 문제가 없는 대표적 청정에너지원으로 수소차 보급을 통해 쓰임새가 늘어날 것으로 기대되고 있다. 국내 연구진이 저렴한 비용으로 수소에너지를 만들 수 있는 물질을 개발했다. 한국과학기술연구원(KIST) 국가기반기술연구본부, 청정에너지연구센터 연구진이 이전보다 저렴하고 비교적 간단한 방법으로 청정 수소에너지를 만들어 낼 수 있는 방법을 개발했다고 24일 밝혔다. 이번 연구결과는 화학분야 국제학술지 ‘ACS 에너지 레터스’에 실렸다. 현재는 메탄기체를 물과 함께 고온, 고압 수소에너지를 만들 때 화석연료를 이용하기 때문에 수소 1㎏을 만들면 이산화탄소가 10㎏나 발생하는 일이 생긴다. 수소 생산량보다 이산화탄소가 많이 발생하는 문제를 해결하기 위해 과학자들은 다양한 방법을 찾고 있다. 그 중 가장 주목받고 있는 방법은 태양광을 이용해 물을 분해하는 기술이다. 연구팀은 저렴한 비용으로 손쉽게 태양광을 이용해 수소를 만들기 위한 공정을 개발하는데 초점을 맞췄다. 연구팀은 이를 위해 유연 박막 태양전지 소재로 주목받고 있는 황셀레늄화구리인듐갈륨 소재를 활용했다. 황셀레늄화구리인듐갈륨 소재는 가볍고 반투명하기 때문에 건물 창문에 부착하는 창호형 태양전지나 자동차, 옷 등에 부착하는 유연 태양전지로 응용가능성이 높은 물질이다. 연구팀은 저가의 용액 프린팅 공정 방식을 개발해 고효율의 광전극을 만드는데 성공했고 이 과정에서 사용되는 촉매도 백금 같은 귀금속이 아닌 저가의 황화구리를 이용해 생산비용을 획기적으로 줄일 수 있었다. 민병권 KIST 박사는 “이번 연구는 태양광-수소 전환의 핵심기술이라고 할 수 있는 고효율 광전극을 저비용으로 구현할 수 있는 돌파구를 마련했다는데 의미가 크다”라며 “백금 촉매를 이용한 것보다 수소 발생량이 더 많다는 점에서 산업적 활용 가능성도 클 것으로 기대하고 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

얼마전 세계기상기구(WMO)는 지난해 온실가스 농도가 역대 최고치를 경신했다는 분석결과를 발표했다. 증가하는 온실가스는 인류 멸종이라는 극단적 결과를 불러올 수도 있다는 우려를 불러일으키고 있다. 석탄, 석유와 같은 화석연료 사용으로 인한 온실가스 증가와 미세먼지 발생 같은 환경문제를 줄이기 위한 대안 중 하나로 바이오연료가 꼽히고 있다. 바이오연료는 현재 휘발유나 경유에 약 30%까지 혼합돼 사용되고 있다. 현재 바이오연료 생산에 주로 쓰이는 원료는 옥수수에서 추출하는 전분, 사탕수수에서 나오는 당, 팜에서 나오는 식물성 오일이다. 문제는 이것들은 식재료로 쓰이는 작물들로 바이오연료 생산에 쓰이면서 곡물가격을 높인다는 지적이 꾸준하게 나오고 있다. 이 때문에 많은 연구자들은 폐목재를 비롯해 식량으로 쓰이지 않는 목질계 바이오매스를 이용한 바이오연료 생산 연구에 주력하고 있다. 그러나 목질계 바이오매스를 바이오연료로 전환하는 공정에서 쓰이는 미생물의 활동이 둔화돼 생산효율이 낮아진다. 국내 연구진이 이런 전환과정에서 낮아지는 생산효율을 개선할 수 있는 방법을 만들어 냈다. 한국과학기술연구원(KIST) 청정에너지연구센터 연구진은 유전자가위를 이용해 목질계 바이오매스에서 고농도의 바이오연료를 생산할 수 있는 미생물을 만들어 내는데 성공했다고 1일 밝혔다. 이번 연구결과는 화학공학 분야 국제학술지 ‘글로벌 체인지 바이올로지 바이오에너지’(Global Change Biology Bioenergy)에 실렸다.연구팀은 생물학 분야 최신기술이라고 불리는 유전자 가위기술을 활용, 바이오연료 생산 미생물의 유전체를 편집함으로써 자연계에서 발생하는 진화과정을 실험실 내에서 단기간에 효과적으로 발생시킬 수 있는 적응진화공법을 적용했다. 이렇게 유전자 편집된 미생물은 목질계 바이오매스를 이용해 바이오연료를 생산할 때 효율을 저하시키는 아세트산에 대한 저항성이 강해졌다. 이 신규 미생물을 활용하면 기존에 바이오연료를 생산할 때 버려지던 성분에서 이론적 최대수치인 98%의 수율로 바이오연료를 생산할 수 있는 것으로 확인됐다. 또 설탕을 추출한 뒤 버려지는 사탕수수 부산물에서도 바이오연료를 생산해낼 수 있다고 연구팀은 설명했다. 이번에 개발된 미생물은 유전자 가위를 이용한 유전자 편집기술을 활용해 개발됐기 때문에 추가적 변형을 통해 바이오플라스틱, 바이오폴리머 등도 생산가능해질 것으로 기대되고 있다. 이선미 KIST 박사는 “이번 연구결과는 현재 쓰이고 있는 1세대 바이오연료의 한계를 넘어서는 동시에 2세대 바이오연료의 상용화를 앞당길 수 있을 것”이라며 “미생물의 변형에 따라 바이오연료 뿐만 아니라 바이오소재를 생산할 수 있는 바이오리파이너리 플랫폼 균주로 활용될 수 있을 것으로 기대된다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

국내 연구진이 옥수수나 사탕수수 같은 식용 식물이 아닌 억새처럼 먹지 못하는 식물 바이오매스로부터 바이오화학의 비밀병기로 불리는 바이오슈가와 고부가가치 산물을 생산해낼 수 있는 기술을 개발해 화제다. 한국화학연구원 바이오화학연구센터는 ‘바이오화학산업의 쌀’로 불리며 다양한 화학제품의 원료가 되는 바이오슈가를 시험용 공장에서 생산하는데 성공했다고 5일 밝혔다. 바이오슈가 생산에 성공한 기업은 미국과 영국의 기업 몇 곳에 불과한데 연구팀은 이번에 목질계 바이오매스에서 바이오슈가를 제조하는 방법을 포함해 27건의 특허를 등록 및 출원했다. 바이오연료, 바이오플라스틱, 바이오섬유, 바이오포장재는 물론 각종 식품첨가물, 정밀화학제품을 만드는데 활용되는 바이오슈가는 비식용 바이오매스로 만든 산업용 포도당이다. 전 세계 바이오화학 제품 시장규모는 2017년 기준 약 3490억 달러(약 405조원)에 이르는데 이 중 바이오슈가 시장은 10% 정도를 차지하고 있는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 억새풀과 팜유를 추출하고 남은 껍질 같은 바이오매스에서 바이오슈가와 각종 고부가가치 부산물을 만드는 종합공정기술을 개발했다. 연구팀은 바이오매스를 잘게 부숴 죽처럼 만든 뒤 압착해서 짜내는 습식분쇄와 압착공정을 거쳐 액상비료와 생리활성물질을 얻는다. 그 다음 액체를 빼낸 고체만 고온과 고압 조건에서 쪄내면 자일로스와 식이섬유를 얻게 된다. 여기서 남은 것을 기계적 정쇄, 효소를 더해 가수분해 과정을 거치면 포도당을 추출할 수 있게 되며 당용액을 분리할 수 있다. 이 과정에서 세번째 산물인 리그닌 함유물을 고체로 얻게 된다. 마지막으로 당용액을 농축하면 바이오슈가를 얻게 되는 것이다.시험용 공정이지만 이 같은 과정을 통해 하루에 바이오슈가 70㎏, 액상비료 200ℓ, 자일로스와 식이섬유 200ℓ, 리그닌 50㎏을 얻을 수 있다. 이번에 개발된 공정은 각종 물질을 추출해 내는 과정에서 화학약품을 사용하지 않고 거의 물만 사용하기 때문에 생산비용과 폐기물 발생이 적다는 특징이 있다. 외국에서 바이오슈가를 생산하는 과정에서는 염산이나 황산 같은 화학약품을 사용하기 때문에 특수 반응기를 설치하는 등 초기투자비가 많이 들고 최종 산물 생산 이전에 독성물질을 제거하고 폐기물 처리도 특수과정을 거쳐야 하기 때문에 비용이 많이 든다.이번 연구를 이끈 유주현 화학연구원 박사는 “화학 약품을 사용해 바이오슈가를 만드는 공정은 고부가가치 부산물이 거의 나오지 않고 처리비용 때문에 수익성이 문제가 있다”면서 “이번에 개발한 기술은 고부가가치 부산물 생산 뿐만 아니라 정제 비용이 거의 들지 않아 상용화가 손쉬울 것”이라고 설명했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

지구를 뜨겁게 만드는 온실가스의 대부분은 이산화탄소이지만 지구온난화를 유발시키는 강력한 물질은 다름 아닌 메탄가스이다. 이산화탄소보다 공기 중 분포는 적지만 지구온난화 유발효과는 33배나 더 크다. 그렇지만 메탄가스는 메탄올 같은 유용한 화학물질로 바꿀 수 있기 때문에 많은 연구자들이 이에 관한 연구를 진행 중이다. 특히 화학적 물리적 변화보다 오염이 적은 생물학적 변화에 주목하고 있다. 한국인 연구자들이 메탄의 메탄올 전환에 있어서 환경오염을 최소화할 수 있는 생물학적 변환 메커니즘을 밝혀내 주목받고 있다. 미국 미시건 앤아버대 생화학과, 전북대 화학과 공동연구팀은 지구온난화 주범인 메탄가스를 유용한 화학물질인 메탄올로 변환시키는 미생물인 ‘메탄자화균’의 작동원리를 규명했다고 4일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’에 실렸다. 메탄자화균은 다른 미생물들과 달리 산소 유무에 상관없이 메탄가스만 먹고 자란다. 메탄자화균이 가진 메탄모노옥시게나제라는 물질이 메탄을 메탄올로 전환시키는데 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있지만 정확한 구조가 알려져 있지 않고 다양한 화학물질이 관여하고 있기 때문에 전체적인 메커니즘에 대해 정확히 알지 못했다. 연구팀은 메탄자화균에서 산화효소와 산화효소-저해효소가 결합된 복합체를 분리해 결정구조를 얻는데 성공했다. 이 결정구조를 바탕으로 X선 분석결과 메탄을 메탄올로 전환하는 대사 경로를 확인하는데 성공했다. 연구팀은 이번에 밝혀낸 메커니즘을 바탕으로 대사공학을 활용하면 메탄자화균을 이용해 바이오연료는 물론 다양한 종류의 고부가가치 화학소재를 만들어 낼 수 있을 것으로 전망했다. 이승재 전북대 화학과 교수는 “추가적으로 최소 8개 이상의 폴리펩타이드 결합이 관여하는 메탄의 메탄올 전환과정을 더 밝혀낼 계획”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

석탄이나 석유 같은 화석연료를 대체하기 위한 바이오연료를 만들기 위한 작물 재배나 산림 이용도 기후변화를 가속화시키는 원인이 될 수 있다는 지적이 나왔다. 특정 작물을 이용한 바이오에너지 개발은 식량안보, 생물다양성, 토지황폐화 등의 문제를 가져올 수 있기 때문에 지역별, 국가별 적절한 정책을 바탕으로 조심스럽게 진행돼야 한다는 것이다. ‘기후변화에 관한 정부간 협의체’(IPCC)는 8일(현지시각) 스위스 제네바에서 열린 제50차 총회에 참여한 195개국은 이 같은 내용이 포함된 ‘기후변화와 토지 특별보고서’의 정책결정자를 위한 요약본을 채택했다. 이번 특별보고서 집필에는 명수정 한국환경정책평가연구원 연구위원이 참여했다. 이번 특별보고서에 따르면 농업, 임업을 포함한 여러 형태의 토지 이용과 관련한 활동으로 배출되는 온실가스는 전체 배출량의 23%를 차지한다고 지적했다. 동시에 화석연료 이용과 산업부문에서 배출되는 이산화탄소의 3분의 1을 흡수하는 중요한 배출원이자 흡수원이라고 IPCC는 설명했다. 이 때문에 난개발과 무분별한 이용은 토지 황폐화를 촉진시켜 생산성을 떨어뜨리고 자생 가능한 식물을 줄여 토양의 탄소 흡수능력을 감소시킨다. 이는 기후변화를 촉진시키는 원인이 되고 기후변화는 토지의 질을 더 떨어뜨리는 악순환을 가져온다. IPCC측은 현재 전 세계 5억명 정도의 사람들이 사막화가 진행 중인 지역에 거주하는데 이들 지역은 기후변화와 가뭄, 폭염, 먼지폭풍 등 극단적인 기상현상에 취약하다고 강조했다. 실제로 산업혁명 이전보다 1.5도 상승할 경우 건조지의 물 부족 심화, 잦은 자연화재, 영구 동토층 파괴, 식량 시스템 불안정이 가속화되고 2도 상승할 경우는 영구 동토층이 거의 사라지게 되고 식량 시스템 불안정성으로 인한 전쟁 가능성도 높아질 수 있다.IPCC 제3실무그룹 공동의장 프리야다르시 슈클라 박사는 “기후변화 때문에 식량안보는 점점 더 심각한 문제가 될 것이고 열대지방 타격이 클 것으로 보인다”며 “생산량 감소로 식량가격이 상승하고 영양소의 질은 떨어지고 결국 공급망이 붕괴되는 최악의 상황이 우려된다”고 말했다. 기후변화는 식량안보의 네 가지 측면인 생산성(생산량), 접근성(가격과 식량구매력), 이용성(섭취 가능한 영양), 안정성(지속 이용가능성)을 모두 위협하게 된다고 IPCC는 지적했다. 기후변화가 심해지면 아프리카, 아시아, 남미, 카리브해 연안 지역 저소득 국가 피해가 클 것으로도 예측됐다. IPCC 제2실무그룹 공동의장 데브라 로버츠 박사는 “통곡류, 콩, 과일, 야채 중심의 식습관에 온실가스를 적게 배출하는 시스템에서 지속가능하게 생산한 동물성 식품을 섭취하게 된다면 토지황폐화를 예방하고 기후변화의 영향을 최소화하는데 도움이 될 것”이라고 주장했다. IPCC는 이와 함께 과잉소비, 음식낭비, 삼림벌채를 막고 화전농법을 중단하는 것도 온실가스 배출을 줄여 기후변화를 막는데 도움이 될 것이라고 강조했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

환경보호와 에너지 재사용을 위해 영국이 중국 등지의 아시아 국가로부터 수입하는 폐유(폐기름)가 도리어 환경을 파괴할 수 있다는 보고서가 나왔다. BBC의 15일 보도에 따르면 영국은 아시아 국가들로부터 수입한 폐유를 이용해 친환경 연료인 바이오디젤로 재가공해 사용하고 있다. 바이오디젤은 차량에 주입했을 때 일반 연료보다 이산화탄소 배출량이 적어 경유를 대체할 친환경 연료로 주목받는다. 하지만 영국에 본사를 둔 국제 바이오이코노미 컨설턴트인 NNFCC가 최근 내놓은 보고서에 따르면 이러한 시류가 도리어 더 많은 산림을 파괴하는데 일조할 수 있는 것으로 나타났다. BBC에 따르면 현재 영국과 유럽 일부 국가에서 바이오연료로 가공할 수 있는 폐유의 수입량은 2016년 기준으로 5년 전인 2011년에 비해 360% 증가했다. 유럽과 영국에서 폐유는 폐기물로 분류되고, 이를 재가공해 연료로 사용할 경우 탄소배출권(일정 기간동안 6대 온실가스를 일정량 배출할 수 있는 권리)이 2배로 주어지기 때문이다. 탄소배출권이 더 많이 주어지면 이를 걸러내거나 제한하는데 드는 비용이 절감된다. 이 같은 이유 때문에 유럽과 영국에서는 앞다퉈 폐유를 사들여 연료로 재가공하고 있다. 실제로 영국에서 2018년 4월~12월 바이오디젤의 원료로 쓰기위해 중국에서 수입한 폐유의 양은 9300만ℓ에 달하는 것으로 알려졌다. 문제는 중국 등 아시아 국가들이 폐유를 가공해 가축의 사료 등으로 쓰는 것보다 유럽에 판매하는 것이 더 큰 이익을 안겨준다고 판단한다는 사실이다. 일반적으로 야자나무에서 추출한 팜유(Palm Oil)를 가공한 뒤 남은 깻묵과 줄기는 가축의 사료로 사용되는데, 폐유를 유럽에 팔아버리면 가축에게 줄 사료가 부족해진다. 결국 폐유는 유럽에 수출하고, 가축 사료 등을 위한 팜유의 수요량이 높아지는 현상이 산림파괴로까지 이어질 수 있다는 것. 실제로 2018년 중국의 팜유 수입량은 2016년에 비해 20%에 해당하는 100만 t 가량이 증가했다. 연구를 이끈 NNFCC의 제레미 톰킨슨 박사는 BBC와 한 인터뷰에서 “조만간 사람들이 팔려는 폐유의 양이 사고자 하는 팜유의 양을 초과하게 될 것”이라면서 영국과 유럽의 지나친 폐유 수입이 더 큰 환경오염을 유발할 수 있다고 지적했다. 이어 “영국의 경우 정부에서 수입한 폐유에 대해 부여하는 ‘더블 탄소배출권’에 대해 재고할 필요가 있다”면서 “만약 해당 팜유가 영국 내에서 생산된 것이 아닌 해외에서 수입한 것이라면 탄소배출권을 2배로 줄 이유가 없다”고 덧붙였다. 한편 이와 관련해 영국 정부는 폐유 수입량과 팜유 생산으로 인한 산림파괴 사이에 명확한 인과관계가 없다고 반박했다. 사진=123rf.com 송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr

화석연료로 인한 지구온난화가 가속화되고 부존량의 한계 때문에 많은 연구자들이 효율 높은 친환경 바이오연료 개발에 나서고 있다. 문제는 바이오연료 생산에 사용되는 목재나 식물 등 바이오매스들의 폐기물도 상당히 많이 나온다는 것이다. 이에 한-미 과학자들이 바이오매스 부산물을 이용해 바이오연료를 효과적으로 추출할 수 있는 재활용 기술을 개발해 주목받고 있다. 한국과학기술연구원(KIST) 청정에너지연구센터, 육군사관학교 화학과, 미국 뉴욕주립대 환경과학임업대, 로런스 버클리 국립연구소 시스템생물학부, 테네시대 화학및생명분자공학과 공동연구팀은 목재의 30~40%를 차지하지만 바이오연료를 만들 때 부산물로 나와 대부분 폐기되는 리그닌이라는 물질을 다시 바이오연료로 활용할 수 있는 방법을 개발했다고 7일 밝혔다. 이번 연구결과는 미국 국립과학원에서 발행하는 국제학술지 ‘PNAS’에 실렸다. 보통 바이오연료를 만들기 위해서는 석유에서 추출한 용매를 활용해 목재나 식물에서 리그닌 성분을 제거한다. 문제는 바이오연료를 만들 때 사용되는 용매는 석유화학 공법으로 만들어지기 때문에 환경 오염 가능성도 있고 바이오연료의 생산 단가를 높일 가능성도 높다. 이 때문에 바이오에탄올과 같은 바이오연료를 만들 때 기존 석유화학 유기용매 대신에 사용할 친환경 용매를 개발하는데 연구가 집중됐다. 연구팀은 펄프산업이나 바이오에탄올 공정에서 부산물로 나오고 있는 리그닌을 이용해 용매를 만드는데 성공했다. 식물에서 바이오연료를 만든 뒤 폐기되거나 제거되는 물질인 리그닌을 이용해 용매를 만들었기 때문에 저렴하고 친환경적이며 재생가능하다는 장점이 있다. 김광호 KIST 박사는 “이번 연구는 바이오연료 생산에 필수적인 용매를 바이오매스에서 부산물로 나오는 리그닌에서 직접 만들었다는 것이 특징“이라며 “바이오연료 공정에 필요한 물질을 공정 내에서 수급해 활용한다는 점에서 순환형 바이오연료 생산을 가능케 할 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

가을이 시작되서 이듬해 봄까지 한반도는 미세먼지 때문에 몸살을 앓는다. 이웃 국가의 영향과 함께 화석연료의 과다 사용이 원인으로 꼽히고 있어 생물자원인 바이오매스를 기반으로 한 미생물 기반 화합물 생산기술이 다양하게 연구되고 있다. 문제는 폐목재나 옥수수, 유채 같은 바이오매스를 확보하는데는 한계가 있기 때문에 친환경 바이오연료 및 화합물을 충분히 생산하기는 쉽지 않다. 포스텍 융합생명공학부, 화학공학과, 서울대 화학생물공학부 공동연구팀은 다시마, 미역 같은 갈조류를 이용해 친환경 바이오연료와 친환경 바이오화합물을 고속생산할 수 있는 기술을 개발했다고 7일 밝혔다. 이번 연구결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 6일자에 실렸다. 해조류는 육상 식물에 비해 성장속도가 빠르고 지구의 상당부분을 차지하는 바다에서 자라기 때문에 채취가 용이하다는 장점이 있다. 그러나 해조류에 포함된 알긴산 같은 다당류를 쉽게 에너지원으로 바꿀 수 있는 산업용 미생물이 없어 공정개발이 쉽지 않았다. 연구팀은 알긴산이 포함된 해조류를 빠르게 연료로 바꿀 수 있는 신종 미생물을 발굴하고 유전자 조작기술로 바이오연료나 화합물을 빠르게 생산해낼 수 있도록 설계했다. 실제로 미생물의 대사경로를 바꿔 해조류에서 바이오연료인 에탄올과 플라스틱 원료인 2,3-부탄디올, 생리활성물질인 라이코펜 등 다양한 화학제품을 만들어 낼 수 있게 됐다. 미생물을 이용해 해조류에서 다양한 화학제품을 직접 생산할 수 있도록 인공 미생물 화학공장을 만든 것이다. 연구팀이 개발한 인공 미생물은 대장균이나 효모 같은 기존의 산업용 미생물과 비교해서도 2배 이상 월등히 빠르게 성장하고 바이오매스 전환속도가 빨라 다른 분야에서도 활용될 수 있을 것으로 기대되고 있다. 서상우 서울대 화학생물공학부 교수는 “이번에 발견해 설계한 미생물은 해조류에서 채취할 수 있는 탄소원을 빠르게 대사해 고부가가치 화학제품을 만들어 낼 수 있게 해 미생물 발효 공정의 경제성과 효율성을 획기적으로 향상시킬 수 있을 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr