공과대학 화공생명공학과 심상준 교수팀은 미래부 산하 (재)한국이산화탄소포집및처리연구개발센터(센터장 박상도, 이하 KCRC)의 지원을 받아 이산화탄소와 미세조류를 이용하여 고부가가치 유용물질을 생산할 수 있는 핵심 기술인 미세조류 고속 선별 및 대량배양 기술을 개발했다.

KCRC는 미래성장동력인 CCS 기술을 통해 새로운 일자리를 창출하고 국가 온실가스 감축목표 달성에 기여하기 위해서 설립되었으며, 현재 Korea CCS 2020 사업 추진으로 CO₂포집, 저장, 전환 분야의 핵심 원천기술 개발을 주도하고 있다.

* CCS(Carbon Dioxide Capture and Sequestration): CO2를 대량발생원으로부터 포집한 후 압축과 수송 과정을 거쳐 육상 또는 해양지중에 안전하게 저장하거나 유용한 물질로 전환하는 기술

미세조류 고속 선별 기술은 기존 생화학적 미세조류 선별 기술 대비 4,000배 이상 빠른 속도로 광합성 효율 및 이산화탄소 전환 효율이 우수한 미세조류를 선별할 수 있다. 고효율 광생물반응기는 기존 반응기와 비교하여 광투과율, 이동성 및 기계적 강도가 우수하고, 차별환된 투명필름 형태로 제작되어 미세조류 대량배양을 통한 유용물질의 효율적인 생산이 가능하다.

최근 고려대와 한국지역난방공사(사장 김성회)는 “고부가가치 유용물질을 생산할 수 있는 미세조류 선별 및 배양 핵심 원천기술”에 대한 특허권 전용실시 기술이전 계약을 체결했다.

한국지역난방공사에 이전된 “미세조류 선별 및 배양 핵심 기술”은 대규모 고밀도 생물공정 상용화를 통해 충분한 경제성을 확보할 수 있을 뿐만 아니라, 온실가스인 이산화탄소 감축 편익까지 제공할 수 있을 것으로 기대된다. 

이번 기술이전을 통해 한국지역난방공사가 추진하고 있는 열병합발전소의 배기가스를 활용한 대규모 고밀도 미세조류 광배양시스템 구축이 가속화되어 2017년 이후 100톤 규모의 실증플랜트 운영 및 상용화 추진이 가능할 것으로 예상된다.

10톤 규모의 미세조류 광배양시스템을 운영하게 되면 연간 50톤의 이산화탄소 저감 및 탄소 배출권 확보가 가능하고, 바이오디젤과 항산화물질 생산을 통해 연간 6억원 이상의 수익 창출이 가능할 것으로 예상된다.

또한, 포집된 이산화탄소를 원료로 재활용하기 때문에 기후변화의 주범인 이산화탄소 감축에 크게 기여할 수 있을 것으로 예상된다.

박상도 센터장은 “전세계적으로 미세조류와 같은 미생물을 이용한 이산화탄소 생물학적 전환 기술이 주목을 받고 있는 가운데 나온 이번 연구성과는 건강기능식품, 화장품, 의약품 등 다양한 분야에서 활용도가 높은 기술이다.”라며, “조기 상용화가 성공적으로 이루어져 국내 기업이 전세계 관련 시장을 선점하기를 기대한다.”고 밝혔다.

심상준 교수는 "이 기술들은 바이오연료 뿐만 아니라, 사료, 식품, 기능성 식품, 화장품, 의료 소재 등 다양한 분야에도 적용 가능하여 그 파급효과가 클 것으로 기대된다"며 "국내에서 성공적인 마무리 이후, 선진국 시장 진입을 위한 대규모 공장설립 등 기업의 해외사업추진 시에 적극적으로 활용이 가능할 것"이라고 내다봤다.