최근 화학 산업에서는 고유가의 지속과 환경규제 강화 등의 위기로 바이오화학에 대한 관심이 높아졌다. 이러한 가운데 최근 지식경제부에서도 석유소비 절감 및 온실가스 저감을 위한 바이오화학 산업 육성전략을 수립하며 각종 지원을 약속했다. 본문에서는 지식경제부가 발표한 육성전략을 통해 우리나라 미래먹거리 산업으로 향후 화학 산업을 이끌 바이오화학 산업에 대한 발전방향을 살펴보고자 한다.

Ⅰ. 왜 지금 바이오화학 산업을 육성해야 하는가?
바이오화학 산업이란 바이오매스를 원료로 사용하거나, 생산 공정에 효소 또는 미생물을 이용해 바이오화학 제품을 제조하는 산업을 뜻한다. 이러한 바이오화학 산업이 최근에 부상하고 있는 가장 큰 이유는 글로벌 경기회복과 중동사태 등으로 인한 고유가 때문이다. 전 세계적 8번째로 높은 석유소비국이지만 비산유국인 우리나라는 유가상승이 산업 전 분야의 생산비에 영향을 초래하므로 이에 대비한 선제적 대응이 필요하다. 특히 납사를 원료로 하는 석유화학 산업은 가장 타격이 큰 분야로 원료 전환을 통한 석유의존도 완화 등 근원적 해결책 마련이 시급한 상황이다.

선진국을 중심으로 대두되고 있는 환경규제도 바이오화학 산업 육성에 대한 중요한 근거로 작용한다. 최근 석유계 쇼핑백을 금지하고 있는 나라가 늘어가고 있으며, 세계 6대 자동차회사가 바이오화학 내장재 사용을 결정하는 등 환경에 대한 관심이 높아져가고 있다. 수출에 있어서도 온실가스 감축 및 환경 친화적 제품이 무역규제로 대두되는 등 바이오소재 및 공정개발을 중심으로 지속가능한 산업기반 구축이 중요해진 것이다.

이밖에도 바이오화학 산업은 성장 가능성이 큰 산업으로 신시장을 위한 다각적인 지원이 필요하다. 최근 다국적 화학기업들은 정부 주도 하에 바이오화학으로 사업 전환을 적극 추진해 관련 시장의 선점을 노리고 있으며, 중국 역시 적극적인 시장진출을 추진하고 있어 우리 기업의 신속한 대응이 이뤄져야 할 시점이다.

Ⅱ. 세계 속 우리나라 바이오화학 산업

1. 세계 시장 및 각국의 추진 동향
2010년 기준, 바이오화학 분야의 세계 시장규모는 1,300억 달러 수준으로 전체 화학 산업의 10%를 차지하고 있다. 최근 Burrill&Company는 2025년의 바이오화학 시장 규모를 1조 4천억 달러에 이를 것으로 예상해 산업에 대한 기대를 불러 일으켰다.

바이오화학 산업의 이러한 가능성을 바탕으로 선진국에서는 정부가 직접 기술개발과 초기투자 비용을 지원하며 초기단계의 바이오화학 산업을 적극 육성해왔다. 바이오화학은 다른 산업과는 달리 기초 및 상업화 연구가 함께 진행되어야하므로 정부의 주도적 투자가 필요한 분야이기 때문이다.

이를 바탕으로 선진국에 기반을 둔 기업들은 전통적 화학기업과 바이오 기업 간의 전략적 기술제휴를 활발히 진행해 왔다. 미국의 Dow사의 경우 Cargill이라는 곡물회사와의 합작으로 바이오플라스틱 생산을 시작했으며 독일은 BASF도 효소회사(Novozyme)와의 제휴를 통해 아미노산 및 비타민 생산에 들어갔다. 자동차 업체의 일본의 토요타는 2020년에 20%까지 바이오화학 부품 교체를 목표로 고급차 20여 종에 이미 옥수수 원료인 PLA, PDO 등을 적용하기도 했다.

2. 우리나라 현주소
한국의 경우 바이오화학의 총 생산은 약 6,034억 원으로, 약 2,644억 원(2010년 기준)의 수출규모를 가진다. 이는 국내 화학시장 생산액의 0.4%, 국내 바이오산업 전체 생산액의 10.2%에 해당하는 규모다.

국내의 주요 수출품은 정밀화학제품인 라이신(동물사료첨가제)과 핵산 등으로 유럽, 미국, 중국 등에 수출하고 있으며 이중 라이신은 세계시장의 30%에 이르는 높은 점유율을 보이고 있다. 하지만 바이오화학의 원료인 바이오매스와 기초소재에 있어 한국은 절대적인 부족 상황을 면치 못하고 있는데, 특히 PLA 등 주요 바이오화학 기초소재의 경우 대부분 수입에 의존하고 있는 실정이다.

기술력의 측면에서도 국내 기업은 여러 가지 우려를 낳고 있다. 최근 바이오화학이 부각되면서 국내 기업의 바이오화학 진출이 늘어나고 있는 추세이지만 아직 바이오화학 제품 생산에 대한 핵심기술이 미흡한 수준이기 때문이다.

이는 신산업의 불확실성에 따른 소극적 투자로 기술 축적이 원활하게 이루어지지 못해 실증·상용화 단계로의 진입이 어려운 것으로 해석할 수 있다. 우리나라는 발효기술 분야에서 두각을 나타내고 있지만 여타 바이오화학 기반기술은 선진국에 비해 낮은 기술수준에 머물러 있다.

바이오화학 보급 활성화를 위한 인력 및 공동 인프라 부족도 문제점으로 지적되고 있다. 생명과학 등 기초분야 위주의 인재 양성으로 바이오화학에 관한 전문 인력이 부족한데다 연구개발의 결과물을 실용화 기술로 연계하기 위한 공동 활용 설비도 부족한 실정이기 때문이다. 또한 선진국에 비해 친환경 바이오화학 제품에 대한 인식이 높지 않은 편이어서 시장 확대가 원활하게 이루어지지 않는 점도 개선해야 할 부분이다.

Ⅲ. 바이오이코노미 시대에 맞는 미래 비전과 전략

1. 생산·수요 기업 간 상생협력 유도
지식경제부는 바이오화학 산업에 있어 가장 중요한 기술 혁신과 관련해서는 전주기적 R&D 추진을 통한 조기산업화 기반과 생산·수요 기업의 공동참여를 통한 상생협력에 중점을 뒀다. 세부적인 기술 진원 방안으로는 ▲비식용 바이오매스를 원료로 하는 당(糖) 생산기술 개발 ▲주력산업에 파급효과가 큰 품목에 대한 핵심원천기술 개발 ▲플랜트 수출형 엔지니어링 패키지 기술 개발 등에 대한 전략적인 지원을 발표했다.

이와 더불어 산업화 역량 강화를 위해 직종별, 타깃별, 수준별 특성에 맞는 업계 수요 맞춤형 전문 인력을 양성하겠다는 계획도 이어졌다. 관계자는 “바이오산업의 인적개발협의체를 통해 R&D인력과 재직자, 기능직을 나누어 직무분석과 교과과정 연구를 추진할 계획”이라고 전했다.

2. 전·후반 산업 동반성장 촉진
바이오화학 산업의 생태계조성을 위한 인프라 구축도 시급한 과제로 떠올랐다. 실용화 기술 개발을 위한 공통적인 기반 시설을 구축하는 한편, 수요·공급기업의 동반성장을 위한 집적화에도 집중하겠다는 계획이다. 지식경제부는 현재 진행 중인 바이오화학실용화센터를 통해 실용화 기술개발을 위한 기반장비를 구축하고 표준생산모델을 개발할 것이라고 밝혔다. 또한 이러한 사업들이 단발적인 노력에 그치지 않도록 지속적인 성장을 리드할 정보네트워크 활성화를 통해 산·학·연·관으로 이어지는 소통의 장을 마련을 마련하는 동시에 해외 바이오매스 선점을 위한 글로벌 협력 추진도 지속적으로 이어질 전망이다.

3. 차별화된 시장창출로 국제경쟁력 강화
세계시장에서 한국의 경쟁력을 강화할 수 있는 방안으로는 인증 및 표준화와 바이오화학제품의 국내·외 판로 확대 등이 중점 사안으로 떠올랐다.

먼저 인증 및 표준화와 관련해 지식경제부는 바이오화학제품 인증 대상 및 인증기준에 대한 표준화 작업을 추진하겠다고 밝혔으며, 바이오매스 함유 제품이나 바이오화학 제품에 대한 인증마크 추진계획도 이어졌다. 현재 한국바이오플라스틱협회와 한국바이오소재패키징협회에서 바이오플라스틱에 대한 인증 제도를 시행하고 있기는 하지만 미미한 효과로 제기능을 발휘하지 못하고 있는 것에 대한 대책이다.

또한 지식경제부는 녹색인증기술(원료) 대상에 PLA 등의 바이오화학제품이 포함될 수 있도록 ‘녹색인증제운영요령’을 개정하겠다는 뜻을 전하기도 했다.

바이오화학제품의 국내·외 판로확대를 위한 다양한 지원방안도 마련되었다. 이에 따라 단기적으로는 바이오화학과 관련한 전시회나 자금지원 등 내수시장 창출과 확대를 위한 지원이 이어질 것으로 보이며, 장기적으로는 바이오화학 제품 인증 정착 후 판로 확대를 위한 제도 개선이 추진될 예정이다.

지식경제부는 “단기적으로 R&D·인력·인프라 구출 등 바이오화학의 성장기반을 강화하는 한편, 정부 인증제·우선구매제도 등을 통한 본격적 시장진출 방안을 중장기적으로 계획하고 있다”며 “2020년 바이오화학 강국으로 도약할 대한민국을 기대해달라”고 전했다.

지식경제부 www.mke.go.kr