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[IT동아 강형석 기자] 전 세계적으로 기후 변화 대응과 탄소중립 실현이 화두로 떠오르면서 신재생 에너지에 대한 관심이 뜨겁다. 그 중에서 음식물 쓰레기, 가축 분뇨, 하수슬러지 등 유기성 폐자원을 에너지로 바꾸는 바이오가스 기술 개발이 활발하다. 폐기물 문제 해결과 에너지 생산 모두 가능하기 때문이다.
전 세계 바이오가스 시장은 성장세다. 시장조사기업 그랜드뷰리서치 자료에 따르면 2023년 655억 300 국고채5년 0만 달러(약 92조 8953억 원) 규모인 바이오가스 시장이 2030년에는 878억 6천만 달러(124조 5503억 원)에 이를 것으로 전망했다.
바이오가스 시장 주도 국가는 유럽이다. 2023년 기준 전체 시장의 41%를 차지할 정도다. 재생에너지 지침(RED II) 같은 강력한 정책을 통해 바이오가스 산업을 체계적으로 육성해 왔다. 저금리대환대출 아시아 국가도 급증하는 에너지 수요와 환경 문제를 동시에 해결하려는 방안으로 바이오가스에 주목한다.
정부도 탄소중립 실현을 위한 정책을 마련했다. 환경부가 2023년 12월 시행한 '유기성 폐자원을 활용한 바이오가스의 생산 및 이용 촉진법'이 대표적이다. 법안은 공공 부문에 2025년, 민간 부문에 2026년부터 적용된다. 2034년까지 비거치 공공 부문은 유기성 폐자원 중 50%, 민간부문은 10% 비율로 바이오가스를 생산하는 게 목표다. 환경부는 유기성 폐자원 557만 톤을 친환경 처리함으로써 연간 2300억 원의 화석연료 대체 효과와 100만 톤의 온실가스 감축이 가능할 것으로 예상했다.



최용근 초이랩 대표 내생에 봄날은 / 출처=IT동아


하지만 새로운 바이오가스 시설을 건설하거나 기존 설비를 대대적으로 개보수하는 데에는 수년의 시간이 걸린다. 이런 문제에 초이랩은 바이오가스화 첨가제, 바이오가스화 미생물 활성화 장치 등 지속 가능한 에너지 설루션을 제시한다.
초이랩은 에너지, 환경, 농업 등 다 연봉제 야근수당 양한 분야에 활용될 수 있는 바이오매스 기반의 친환경 신소재와 기술을 연구개발하는 기업이다. 초기에는 숯 형태의 탄소 물질인 바이오차를 활용한 비료 개발에 집중했지만, 바이오차의 활용처를 다각화하는 과정에서 바이오가스 시장의 잠재력을 발견했다. 이에 바이오매스와 미생물을 기반으로 한 소재 개발에 역량을 모아 사업 영역 확장에 나섰다. 더 자세한 이야기를 듣기 위해 최용근 초이랩 대표를 만났다.
미생물과 바이오 신소재로 지속 가능한 미래를 설계하다
“바이오차 생산 기업 다수가 농업 시장에 집중합니다. 초이랩은 바이오차를 어떻게 더 효과적으로 다양한 분야에 적용할 수 있을지 깊이 고민했어요. 그 과정에서 바이오가스 시장의 성장세에 주목했습니다. 초이랩의 바이오 기술을 활용하면 친환경 산업의 어려움이 해결되리라 생각했습니다.”
최용근 대표는 ‘자연과의 공생을 통한 지속 가능한 발전’이라는 목표를 가지고 바이오차(Biochar) 적용 범위 확대에 집중했다. 바이오가스화 첨가제와 바이오가스화 미생물 활성화 장치를 개발한 것도 근원 기술을 고부가가치 영역에 적용하기 위한 연구개발의 결과다.
바이오차는 IPCC(기후변화에 관한 정부 간 협의체)에서 인정한 탄소중립 소재다. 유기성 물질인 바이오매스를 저산소 환경에서 탄화한 것이다. 토양에 투입하면 100년 이상 탄소 격리가 가능한데 초이랩은 이런 바이오차의 특성을 바이오가스 생산에 접목한 셈이다.
초이랩이 개발한 바이오가스화 첨가제는 바이오차 기반 첨가제다. 하수 슬러지, 음식물 쓰레기, 가축 분뇨 등 유기성 폐기물에 직접 첨가하는 방식이다. 바이오차 속 미생물이 유기물을 분해한 후 바이오가스인 메탄을 생성하는 구조다. 무엇보다 바이오차의 다공성 구조가 미생물 간 전자 전달을 촉진, 유기성 폐기물의 분해를 가속하는 촉매 역할을 한다. 미생물들이 더 활발하게, 더 효율적으로 일하는 최적의 환경을 만들어주는 셈이다.
장점은 기존 바이오가스화 시설 공정을 바꿀 필요가 없다는 것이다. 시설에 추가 비용을 들이지 않고 첨가제만 투입하는 것으로 바이오가스 생산량이 10%~30% 정도 증가한다. 최용근 대표는 “고가의 설비 없이 첨가제 투입만으로 바이오가스 생산 효율을 높일 수 있어 경제적입니다. 폐기물인 하수슬러지를 재활용해 탄소중립 소재인 바이오차를 생산하고, 이 바이오차로 다시 에너지를 생산하는 선순환 구조를 만들었다는 점도 차별화 요소입니다”고 말했다.



초이랩이 개발한 바이오가스화 미생물 활성화 장치 / 출처=IT동아


초이랩의 두 번째 제품은 미생물 활성 촉진 기술이 적용된 하드웨어 설루션인 바이오가스화 미생물 활성화 장치다. 이 장치는 소화조 내부에 전자기장(EMF – Electromagnetic Field)을 인가, 바이오가스화 시스템 내 미생물의 활성을 촉진한다. 미생물이 활발하게 활동하도록 만들어 유기물 분해 및 바이오가스(메탄) 생산을 늘리는 구조다.
바이오가스화 미생물 활성화 장치는 대규모 시설 외에 소규모 농가나 식당의 음식물 처리기에도 적용 가능해 활용 범위가 넓다. 일반 외부 전원 외에도 태양전지를 동력원으로 써도 될 정도로 전력 소비를 최소화한 점도 특징이다. 최용근 대표는 “바이오가스화 미생물 활성화 장치는 식당, 호텔, 식품 가공 공장, 아파트 단지 등 다양한 산업 현장에 활용 가능합니다. 기존 시스템을 대체하는 게 아니라, 보조 장치 형태로 간단하게 통합 가능하도록 소형화한 점도 장점입니다”라고 말했다.
기술 상용화와 성장 사이의 간극은 극복 과제
바이오차 첨가제와 바이오가스화 미생물 활성화 장치로 미래의 스마트 소화조 플랫폼의 초석을 다진 초이랩. 친환경 기술을 개발했지만 이를 상용화하고 기업 성장을 이루는 일은 또 다른 고민거리다. 산업용 설루션은 실제 현장에서 실증 단계를 거쳐야 시장의 신뢰를 얻고 판매로 이어진다. 이 과정에서 기업은 지속적인 연구개발비와 운영비를 감당할 수밖에 없다.
초이랩은 기술 상용화와 기업 성장을 위한 전략을 실행했다. 정부 연구개발(R&D) 지원 사업을 적극 활용해 기술 개발에 따른 재정적 부담을 줄이고 공신력을 확보할 방침이다. 여러 전문 기관과 협력망을 구축해 기술 완성도와 사업 확장성을 높이는 일도 병행한다.
현재 초이랩은 한국환경산업기술원(KEITI) 예코스타트업 지원사업, 국가물산업클러스터 수요 기반 탄소중립 물기술 실증 지원사업 등 환경부 지원 사업을 수행했다. 두 과제 모두 3년 프로젝트로 실증 마무리 단계다. 최용근 대표는 “하루 100톤 이상 처리되는 시설에 두 기술을 적용하며 상용화에 필요한 데이터를 확보했습니다. 2025년 내에 성과가 나오면 2026년부터 판매를 진행할 예정입니다”라고 말했다.
바이오가스 기술 개발 외 성과도 뚜렷하다. 식물영양제 알쑥이는 네이버, 쿠팡 등 온라인 판매처에서 소비자와 만났다. 미생물 비료는 평창과 함평에서 감자, 쪽파, 배추, 무, 고추 등 다양한 작물을 대상으로 테스트 중이다. 화장품 원료용 미생물 추출물 연구와 메탄 저감 사료 개발에도 나섰다.
혁신 기술로 친환경 시장 개척할 것
초이랩은 현재의 결과에 안주하지 않고 핵심 기술인 바이오차와 미생물을 활용해 넓은 시장으로 나아갈 계획이다. 최용근 대표는 "바이오차와 미생물을 결합해 농업 외에도 폐수 처리, 대기 정화 등 환경 정화 분야로 확장하는 게 목표입니다"라고 말했다. 친환경 기술로 복잡한 사회적 문제를 해결하려는 생각이다.
활발한 기술 개발은 특허로 이어진다. 초이랩은 바이오차 기반 바이오가스 증산 기술, 미생물 활용 기술 등 20여 특허를 출원했고 이 중 7건은 등록이 마무리됐다. 2025년에는 서울, 부산에서 개최된 친환경 관련 전시회에 참여해 투자자와 바이어를 만나기도 했다.



바이오가스화 미생물 활성화 장치를 시연 중인 최용근 대표 / 출처=IT동아


초이랩이 친환경 시장에서 성장의 기틀을 갖추게 된 배경에는 서울과학기술대학교 창업지원단의 지원이 있다. 서울과학기술대학교 창업보육센터에 입주한 초이랩은 사업 운영에 필요한 지원을 받았다. 창업지원단은 정부 지원 사업 정보를 제공 및 전시회 참가 기회를 제공했다. 입주기업 진단, 전문가 멘토링, 자금 조달 및 마케팅 교육, 투자 유치(IR) 발표 훈련 등 기업 경영 전반에 걸친 맞춤 프로그램도 운영했다. 최용근 대표는 “사업 확장의 기회와 기업 협력 기회를 얻었습니다. 기업 상황에 맞춰 유연하게 제공된 지원 인프라 덕분에 성장의 기틀을 마련했습니다”라고 말했다.
“스타트업은 매번 어려움을 겪는 게 현실입니다. 초이랩은 매출 확대도 중요하지만, 사회에 공헌하며 지속 가능한 기업이 되고 싶습니다. 바이오가스 의무생산제가 본격 시행되면 친환경 시장은 빠르게 성장할 것으로 전망합니다. 꾸준히 친환경 관련 기술력을 확보한 초이랩에 기회라고 생각합니다.”
초이랩은 반추동물 메탄 배출 저감 사료, 기능성 화장품 등 연구 중인 다양한 아이템들을 차례대로 사업화해 성장 동력을 확보할 계획이다. 농업 및 친환경 기술을 지역 사회에 보급하기 위해 지자체 협력 관계 구축에도 나선다.
IT동아 강형석 기자 (redbk@itdonga.com)
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