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제7단계 지구위기대응 탄소중립 미세조류프로젝트

탄소중립실천 미세조류 프로젝트

사업의 개요

미세조류는 광합성을 하는 수 마이크로미터 크기의 수중 단세포 생물로서 물, 햇빛, 이산화탄소만 있으면 광합성을 하며 무제한 대량증식이 가능하고,

청 정 바이오에너지 및 신산업 소재 생산, 온실가스와 초미세먼지 저감, 각종 아미노산 , 탄수화물, 불포화지방산 등 고부가 유용물질(베타카로틴, 토코페롤,

아스타잔틴 등 항산화물질, 오메가-3)이 풍부한 친환경 자원이다.

ADH 스마트팜은 미활용 유휴지, 농지, 산지, 간척지 등에 미세조류 배양시설(ICT, BT, AI, ZE)을 구축하여 바이오연료를 생산하고, 고부가 생물유래물질
(의약품, 화장품, 식품, 사료, 비료, 플라스틱 등)의 주원료를 생산하는 고효율 CO2 생물전환 CCUS 사업이다.

사업의 목적
표준화, 규격화, 자동화된 Qbic 시스템으로 누구나 고품질 미세조류를 연중무휴 생산하는 안정적이고 지속적인고수익혁신일자리창출
미세조류(Micro-Algae) 기반 고부가 생물유래물질(의약품,화장품, 식품, 사료, 연료, 비료, 바이오신소재)을생산하는바이오매스관련 후방산업육성
미세조류배양사업을융복합농어업의교육, 체험, 관광등 6차산업으로연계하는시스템을구축하여초기미세조류산업진입시경제성확보
지방도시, 농어촌등소외지역균형발전동력제공및미활용 학교부지 및농지, 산지, 간척지, 도심의자투리땅등불용국토의이용효율 극대화
사회적약자들이특별한경험이나 기술, 자본 , 자격이없어도 간단하게영농조합에가입하여워라밸(Work-Life Balance) 실현
- CO2를생물로전환하여 『2050NETZERO 탄소중립비전』실현하는미세조류배양 스마트팜 (ICT, BT, AI, ZE Qbic system) 구축

전 세계가 환경 오염의 심각성에 마땅한 대책이 없어 골머리를 앓고 있습니다. 미국국립해양대기청(NOAA이) 2006년이래로 매년 발표하는 ‘북극성적표(Arctci

ReportCard)는’ 지구 온난화로 인한 북극의 변화를 추적하면서 특히 북극의 온난화가 지구 온난화보다 더 빠르게 진행되는 북극 증폭현상에 주목하고 있습니다.

2050년전에‘얼음 없는 북극’현실화를 염려하며 그 속도가 점점 빨라진다고도 우려합니다. 반가운 건 부족하고 늦지만 인류의 환경에 대한 관심도가 증가하면서 환경을
지킬 수 있는 방도가 어떤것이 있는가에 대한 관심 또한 증가 하고 있다는 것 입니다.
북극곰이 버틸 수 있는 빙하를 다시 복원할 수는 없습니다. 인류는 산업과 생활속에서 극대한의 탄소절감실천으로 빙하가 녹는것을 더 이상 방관해서는 안된다고 ,
그래야 지구가 살고, 숨쉬는 모든 생명체가 살 수 있다는것을 우리는 알고 있습니다. 세계빈곤퇴치재단은 지구의 환경을 개선함으로서 지구가 살아야 온 생명체가
살수 있다는것을 절실히 인지하고 오늘도 환경을 지키는 파수꾼들을 위한 지원에 대해 고민하며 실천하고 있습니다.

탄소시장은교토의정서에따른온실가스의무감축이행여부에따라크게‘규제적탄소거래시장(CCM)’과‘자발적탄소거래시장(VCM)’으로구분된다.

규제적탄소시장이란국가,지역또는제도에 의해제한된온실가스총량내에서참여자가할당량(allowance)을거래할수있으나새로운할당량의창출은불가하다.

국제적이동도안된다.VCM은할당대상이아니라면탄소감축을유도할 수가없다는규제시장의한계점을보완하고정부나규제기관의직접적인감독을수반하지않는

시장중심의자율적인구조이다.규제적시장은정부가기업에감축의무를부여하며감축의무 기업간배출권을거래하는곳이다.

국내에는2015년도입된탄소배출권거래제(K-ETS)가대표적이다.

반면자발적시장에서는감축의무가없는다양한주체(기업·기관비정부기구개인··등)가자율적으로온실가스감축활동을추진하고그실적을인정받아배출권거래에참여한다.
예를들면 나무를심어신규배출권을창출해자체적인탄소발자국상쇄혹은거래시장에서매각하는것이다.최근국내자산운용사나증권사등금융사들은자발적탄소시장에도
적극적으로진출을 모색하고있으며산업통상자원부는민간탄소시장활성화를위한지원방안을모색 중이라향후메타벅스의자발적탄소거래소도지원 받을수있을것을기대한다.

미세조류는 단세포 형태의 크기가 매우 작은 생물집단이다.
일반적으로 식물성 플랑크톤이라 불린다. 미세조류는 미역, 다시마와 같은 크기가 비교적 큰 다세포 생물집단을 의미하는 대형조류와 함께
수생 환경에서 광합성을 하는 생물이다. 미세조류는 현재 10만 종 이상으로 알려져 있다. 미세조류는 2000년대 이후 에너지, 산업소재 생산, 온실가스 저감 분야
등에서 잠재적 가능성을 인정받아 활발한 연구가 진행 중이다. 버락 오바마 전 미국 대통령이 미세조류를 화석연료의 대체에너지로 언급하면서 엑손모빌, BP, 바스프, 릴라이언스 등 글로벌 기업들이 미세조류를 활용한 에너지 분야에 집중적인 투자를 하고 있다.

미세조류는 자기 몸무게의 2배 정도의 이산화탄소를 흡수해 광합성에 이용한다. 그리고 배양을 통해 여러 가지 탄소 기반의 유용물질을 생산할 수 있는

광합성을 하는 단세포 생물이다.

삼성경제연구소는 미세조류 활용이 확대될 3대 분야로 에너지, 화학, 환경 분야를 꼽았다. 에너지 분야에서 미세조류는 모든 바이오디젤 생산 작물 중
오일 생산성이 가장 우수하다. 식량 자원의 에너지화라는 비판에서도 자유로울 수 있다.
화학 분야에서는 미세조류를 활용한 다양한 유용 물질을 생산 중이다. 현재는 클로렐라, 스피룰리나와 같이 식품 분야에서 생산이 가장 활발히 이뤄진다.
앞으로 바이오플라스틱, 의약품, 화장품 원료 등의 분야로 생산이 확대될 전망이다. 환경분야에서는 중금속 등으로 오염된 토양 및 수질을 정화할 수 있는 능력도
가지고 있어 이산화탄소 저감 및 공장폐수정화 사업 등에서 관련 기술개발 시도가 확대되고 있다.

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미세조류는 몸 전체의 50%가 기름으로 돼 있어 연간 1만㎡ 당 최대 9만8,500ℓ 의 바이오연료를 생산할 수 있습니다.

전 세대 원료 중 가장 효율이 높은 팜유보다 약 16배 이상이나 높은 수준이며,

생산 공정에 따라 휘발유와 성능이 거의 비슷한 바이오 부탄올이나 높은 고도, 낮은 온도에서도 제 역할을 해내는 항공유를 만들 수도 있습니다.

반세기 연구가 말했다 “미세조류는 슈퍼푸드였다”
美 연구진, 새 식량으로 미세조류 제시 옥수수보다 빨리 많이 자라 탄수화물, 단백질, 무기질 풍부 식량으로 활용할 조류 균주 개발 필요해 미세조류는“작물이 자라기 어려운 토지에서 미세조류를 키우면 유럽에서 소비하는 단백질의 25%와 식물성 기름의 50%를 대체할 수 있다”
또한 바닷물과 민물이 섞인 ‘기수’나 소금물, 심지어 우유를 만드는 공장에서 나온 폐수에서도 자란다.
깨끗한 물을 사용하지 않고도 식량을 만들어 낼 수 있다.
같은 크기의 토지에서 자란 옥수수보다 167배 많은 바이오매스를 만들어낸다.
바이오에너지 분야: 미세조류는 모든 바이오디젤 생산 작물 중 오일 생산성이 대두, 팜유에 비해 월등히 높다(지질함유량 70%).
또한 식량자원의 에너지화라는 비판에서 자유로운 생명자원으로, 석유계 디젤과 유사한 물성을 가진 바이오 연료를 생산할 수 있다.

바이오플라스틱 등 생물소재 분야: 미세조류는 생분해성 플라스틱 원료를 생산할 수 있는 장점이 있으며, 향후 바이오케미컬 및 바이오플라스틱 분야로 확대되고 있다.

최근에는 관련 기업 들이 화학분야에 대한 연구를 확대하고 있으며, 농업용 비닐, 제품 포장용 플라스틱 제품 등을 개발하고 있다.

환경(대기, 토양, 수질) 정화 및 복원 분야: 미세조류는 자기 2배 무게의 이산화탄소를 흡수하며, 육상식물 보다 탄소고정화율이 50배나 높다. 또한 특정한 토양이나

수질을 가리지 않고 배양이 가능하다. 이에 미세조류를 이산화탄소 저감 및 공장폐수 정화(질소,인), 중금속, 방사능물질 흡수하는 폐기물 정화사업에 활용하고 있다.

‘미세조류’로 에너지 문제 해결

미세조류를 활용한 대규모 바이오 연료 생산

화석 연료의 고갈 및 지구온난화 현상의 증가, 그리고 원자력 발전에 대한 우려 등으로 인해 새로운 대체 에너지원 개발에 전 세계의 관심이 모아지고 있는 상황이다.

이에 최근 미국의 과학자들이 ‘미세조류(microalgae)’가 만들어 내는 바이오 연료로 미래의 에너지 수요를 대처할 수 있을 것이라는

내용의 논문을 발표해 관심을 모으고 있다.

미 유타주립대(USU)의 연구진이 바이오 연료의 대부분을 차지하는 옥수수나 대두에 비해 월등한 생산성을 자랑하는 미세조류의 바이오 연료 생산기술을 확보했다.
멀지 않은 시기에 미세조류가 만들어 내는 바이오 연료를 통해 사람들은 차를 몰거나 난방을 할 수 있다는 예상이다.