폐기물이 화학 원료로, 폴란드 연구팀 미생물 기술

폴란드의 Piotr Oleśkowicz-Popiel 교수 연구팀이 식품 산업 부산물과 가정의 바이오폐기물을 산업용 화학물질로 바꾸는 기술을 개발하고 있습니다. 하나의 분리된 균주가 아니라 미생물 군집 전체를 활용하는 것이 특징입니다.

미생물 군집을 이용한 발효

원리는 맥주나 김치 같은 발효와 같지만 목적은 식품이 아닙니다. 미생물에 바이오폐기물을 먹이로 주고, 공정 조건을 조절해 특정한 가치 있는 화합물을 만들게 합니다. 단일 균주는 매우 특정한 먹이만 필요로 하지만, 군집은 더 복잡한 혼합물을 처리할 수 있습니다. 따라서 폐기물이 균일하거나 깨끗할 필요가 없습니다. 연구팀은 산성 유청 등으로 실험했고, 주스 생산이나 채소 가공 잔여물도 원료가 될 수 있습니다.

핵심 생산물은 카프로산입니다. 중쇄 카르복실산의 일종으로, 여러 제품을 만들 수 있는 '플랫폼' 화합물로 분류됩니다. 식품, 향수, 화장품, 세정제용 화합물은 물론 앞으로는 항공유의 출발점이 될 가능성도 있다고 합니다.

탄소발자국과 상용화 과제

연구팀의 초기 계산에 따르면 바이오폐기물 기반 제품은 화석 원료 기반 제품보다 탄소발자국이 최대 80% 낮을 수 있습니다. 다만 발효와 후속 가공에도 에너지가 들기 때문에 배출이 전혀 없는 공정은 아니라고 교수는 선을 긋습니다.

가장 큰 과제는 실험실에서 산업 현장으로 넘어가는 일입니다. 현재는 십수 리터 규모의 실험실 반응기를 보유하고 있으며, 다음 단계로 최대 1000리터(1세제곱미터) 규모의 실증 설비를 설계 중입니다. 반응기가 커지면 온도, 교반, pH가 곳곳에서 같지 않을 수 있고 미생물이 이런 차이에 반응하기 때문에 중간 규모 경험이 필수입니다.

연구는 약 10년간 이어졌으며, 현재 Foundation for Polish Science의 PRIME 프로그램에서 시장과 투자자의 관점으로 기술을 점검하고 있습니다. Oleśkowicz-Popiel 교수와 Filip Brodowski 박사는 기술을 발전시킬 회사 설립을 놓고 대학과 협의 중입니다.