최근 GS칼텍스는 글로벌 뷰티 기업인 로레알과 바이오 기반 화장품 원료 개발 및 공급에 대한 MOU를 체결했습니다. ‘바이오’로 하나 된 에너지 산업과 뷰티 산업의 분야를 넘나드는 협력은 모두가 함께 친환경에 더 한 발짝 다가가고 지속 가능한 미래를 만들어 나간다는 데 큰 의미가 있었죠.
특히, GS칼텍스가 2019년부터 생산하고 있는 2,3-부탄다이올은 화장품의 원료로 사용되며 3대 바이오산업 중 ‘화이트 바이오’ 산업의 대표 천연물질로 주목받고 있는데요. 화이트 바이오 기술과 GS칼텍스의 만남, 지금부터 함께 알아볼까요?
바이오경제 시대의 필수 기술, ‘화이트 바이오'
전 세계가 지구 온난화를 비롯한 환경 및 에너지난 문제에 직면해 있는 가운데, ‘바이오’ 기술은 더 나은 미래를 위한 해결책이자 대안으로 주목받고 있습니다. OECD는 다가올 2030년에는 바이오 기술이 전 산업 분야에 적용되며 글로벌 경제의 흐름을 바꿔 놓는 ‘바이오경제’ 시대가 도래할 것으로 전망하고 있는데요. ‘바이오세기’란 용어까지 등장할 정도로, 바이오산업은 다양한 분야에서 지속 가능한 미래를 위한 유망 산업으로 여겨지고 있습니다.
바이오 기술의 3대 분야 중 ‘화이트 바이오’는 친환경 분야에 집중하고 있는 기술로 재생 가능한 자원인 미생물이나 효소, 식물을 사용해 기존의 화학적 소재를 대체할 수 있는 산업을 뜻합니다. 옥수수, 콩, 사탕수수, 목재 등의 자원을 이용해 제품과 바이오 연료 또는 바이오 원료를 생산하고 있는데요. 이 과정에서 화학적 생산 방식이 아닌 ‘바이오 공정’ 방식을 사용하기 때문에, 제조 과정에서의 이산화탄소를 최소화시킴은 물론, 생산 원료에서 나오는 바이오매스가 이산화탄소를 흡수하여 전 세계가 주목하는 ‘탄소 중립’에 기여하는 기술로써 그 가치를 더욱 인정받고 있습니다.
자연에서 유래한 화장품 원료 2,3-부탄다이올
GS칼텍스는 탄소중립, 에너지 전환 대응 등 미래 환경 변화에 대응하고자 근원적 혁신인 Deep Transformation(딥 트랜스포메이션)을 추진하고 있는데요. 특히, 기존 사업의 탄소 감축과 수소, 폐플라스틱 순환 경제 등 저탄소 신사업을 본격화하는 그린 트랜스포메이션(Green Transformation)에 집중하고 있습니다. 그중에서도 바이오경제 시대의 필수 기술로 여겨지는 화이트 바이오 생태계 구축을 위해 바이오디젤, 바이오선박유, 바이오항공유, 바이오케미칼 등 바이오 사업 전반에 대한 밸류체인(Value chain) 구축을 위한 노력을 기울이고 있습니다.
이처럼 화이트 바이오가 지속 가능한 미래를 위한 기술로 주목받는 가운데, GS칼텍스는 2007년부터 바이오 케미컬 사업을 주목하고 재생 가능한 식물자원을 원료로 화학제품을 생산하는 기술 개발을 시작했습니다. 그 과정에서 가뭄과 같은 척박한 환경에서도 자라는 식물의 가뭄 저항성에 주목하여, 2,3-부탄다이올이라는 인체 친화적 천연물질을 찾아냈습니다. 2,3-부탄다이올은 꿀, 와인, 된장 등 천연 발효 식품뿐 아니라 식물 뿌리, 흙과 같은 자연계에 널리 존재하는 천연물질이지만 대량 생산은 불가능한 물질이었습니다. GS칼텍스는 오랜 연구 끝에, 2,3-부탄다이올을 안정적으로 생산할 수 있는 바이오 공정 및 기술을 세계 최초로 개발할 수 있었습니다. GS칼텍스의 2,3-부탄다이올은 유전자조작 물질을 일체 사용하지 않는 것은 물론, 화학물질을 배제한 물리적 방법에 기반한 분리정제 공정을 사용하는 등 생산 전 과정이 친환경적이기 때문에 공정에서의 친환경성까지 인정받아 다양한 국제적 친환경 인증을 보유하고 있습니다.
자연계에 광범위하게 존재하는 만큼 2,3-부탄다이올의 쓰임새 또한 화장품, 작물보호제, 식품첨가제 등 다양한데요. 특히 자연에서 유래한 성분으로 무자극, 무독성은 물론이고 뛰어난 보습과 피부 탄력, 각질 개선, 항염 등의 효과로 화장품의 원료로 인정을 받고 있습니다. GS칼텍스는 이처럼 친환경성과 기능성을 동시에 갖춘 훌륭한 원료인 2,3-부탄다이올을 ‘그린다이올’이라는 자체 브랜드 런칭을 통해 국내외 유명 화장품 브랜드 제품의 원료로 공급해 왔습니다.
자연으로 돌아가는 바이오 플라스틱
세상에 유례없는 사회・환경적 변화를 가져왔던 COVID-19로 인한 펜데믹 이후, 바이오산업은 위기를 기회로 바꿀 수 있는 산업으로 여겨지고 있습니다. 특히, COVID-19를 겪으면서 국내 플라스틱 폐기물량이 역대 최고로 치솟으면서 플라스틱 쓰레기 감소를 위한 해결책이 시급해졌는데요. ‘바이오 플라스틱’은 ‘생분해성 플라스틱’이라고도 불리며, 전 세계가 함께 고민해야 할 문제인 플라스틱 쓰레기를 줄임으로써 지속 가능한 사회 구축에 도움이 되는 친환경 소재로 주목받고 있습니다.
글로벌 기업들 역시 ‘바이오 플라스틱’을 적용한 제품을 출시하는 등, 화이트 바이오 기술을 접목하여 소재의 전환을 추진해 나가고 있습니다. 나이키는 실생활 속 바이오 소재를 이용한 신발 디자인, 바이오 소재를 기반으로 한 폴리우레탄 운동화를 출시하였고, 코카콜라는 바이오 플라스틱을 적용한 ‘바이오 페트병’을 개발하기도 했습니다.
GS칼텍스 또한 플라스틱 문제를 해결할 수 있는 대체 원료의 개발과 제품으로의 상용화를 추진하고 있는데요. 특히, 자연스러운 퇴비화를 통해 온실가스 감소에 기여하는 ‘생분해성 플라스틱’의 개발이 활발하게 이루어지고 있습니다. GS칼텍스는 LG화학과 함께 생분해성 플라스틱 원료인 3HP(Hydroxypropionic acid : 하이드록시피온산) 양산 기술 개발을 위해 협업하고 있는데요. 현재 GS칼텍스 여수공장에는 시제품 생산을 위한 실증플랜트를 구축중에 있습니다. 향후 실증플랜트에서 본격적인 3HP 상업화가 이루어진다면 3HP가 상용 상업화되는 세계 최초의 사례가 될 것으로 기대합니다.
탄소중립, 플라스틱 폐기물 감소, 유해성 화학물질의 규제 등 친환경 바이오 소재로의 전환이 시급한 가운데, 화이트 바이오 기술의 지속적 발전과 실생활에 접목할 수 있는 원료 및 제품 개발이 무엇보다도 중요합니다. 앞으로도 차별화된 기술과 제품 개발 활동을 통해 바이오 케미컬 분야의 핵심 기술을 확보해 나가는 GS칼텍스의 모습을 지켜봐 주세요!