아티클

기후위기의 게임체인저, 바다에서 찾은 기후테크의 미래

Editor's Note

소풍벤처스의 기후 네트워크 프로그램에서는 매월 국내외 기후· 환경 전문가, 투자자, 연구자, 창업가 등을 모시고 기후테크와 스타트업을 주제로 다양한 이야기를 나누는 월간클라이밋을 진행하고 있습니다.

지난 6월 13일에는 <기후위기의 게임체인저, 바다에서 찾은 기후테크의 미래> 를 주제로 행사를 진행했습니다. 행사 1부에서는 “기후위기시대, 바다에서 시작되는 위기 그리고 기회”를 주제로 극지연구소 신형철 소장이, “국내 오션테크 창업생태계 현황과 산업 전망”을 주제로 해양수산과학기술진흥원의 김설아 창업투자팀장이, “글로벌 해양 스타트업 투자 트렌드”를 주제로 소풍벤처스 조윤민 파트너가 발표했습니다. 행사 2부에서는 마이크로알지에스크어스의 허재억 공동대표, 블루카본의 황동수 대표, 넷스파 송동학 대표가 스타트업 사례를 발표했습니다.

1부. C:Insight

기후위기시대, 바다에서 시작되는 위기 그리고 기회
| 극지연구소 신형철 소장

바다는 사양하지 않는다는 뜻으로 해불양수라는 말이 있습니다. 그 바닥에는 바다는 인간이 잘못한 것을 받아주거나 완화해줄 거라는 믿음이 있는 것 같아요. 그런데 그렇지 않습니다. 바다는 뜨거워지고 있고, 이산화탄소가 녹아들어 양잿물처럼 변하고, 고형폐기물의 유입으로 바다가 더러워지고 있습니다.

구글검색을 통해 본 해외 해양 스타트업의 특징은 높은 다양성으로 보이지만, 공통적인 지향점을 정리하면, 풍요로운 바다, 깨끗한 바다, 그리고 환경변화 조절기능이 죽지 않은 정상적으로 가동되는 바다를 목표로 하고 있습니다.

사실, 바다의 저장기능은 엄청납니다. 우선, 열을 저장합니다. 그리고 탄소를 저장합니다. 바다는 커서 천천히 데워지지만, 한번 데워지고 나면 식히기도 어렵습니다. 심해에서도 수온이 높아진다면 걷잡을 수 없는 상황이 된 것입니다. 마지막으로 바다는 생물다양성의 창고입니다. 바다를 보존해야 생물 다양성, 식량 자원, 기후를 지킬 수 있습니다.

학술단체의 대표이자 공공연구기관 기관장으로서 저는 호기심기반의 순수연구 (curiosity-driven research)와 응용연구 (application oriented research)의 차이를 강조하고 싶습니다. 순수연구는 초보든 원로든 돈과 시간만 있으면 할 수 있지만, 응용연구는 어느 정도 성숙이 되어야 할 수 있고 제약 속에서 방법을 찾는 것입니다. 지식을 상품화하는 데 있어 사회적 효용, 경제성장에 대한 기여라는 여러가지 명백한 효용이 있습니다. 하지만, 의미있는 응용연구의 기회를 만들기 위해 연구자는 해양에 대한 자신의 지식이 어떤 가치와 잠재력을 갖고 있는지 식별하고, 내가 어떤 단계인지 구별하는 것이 중요합니다.

국내 오션테크 창업생태계 현황과 전망
| 해양수산과학기술진흥원 김설아 창업투자팀장

해양수산과학기술진흥원이 운영하는 해양수산창업투자 산업은 크게 해양수산 창업콘테스트, 해양수산 엑셀러레이터, 블루스타트업 지원사업, 투자유치 컨설팅, 연관협업 사업 등 총 6가지로 구분할 수 있습니다. 창업콘테스트로 직접 사업화 및 아이디어를 평가하기도 하지만, 엑셀러레이터 사업을 병행하여 2024년에만 6개 엑셀러레이터 선정 및 64개 기업 보육을 시작했습니다. 블루스타트업 지원사업은 사업화 자금 지원과 컨설팅을 겸하고 있습니다. 해양수산 투자활성화를 위해 투자기관 협의회를 운영하면서, 해양수산 분야에 50억 이상을 투자하는 벤처캐피털과 수산모태펀드 운영사들까지 포함한 50개 이상의 회원에게 IR을 할 수 있는 장을 열어주고 있습니다. 마지막으로, 민간협업 사업으로 하이트진로, 농업진흥원과 함께 하이트진로가 직접 투자를 하고, 팁스를 연계한 다양한 프로그램을 운영하고 있습니다.

해양수산부는 2050년 해양수산 탄소 네거티브 시나리오를 수립했는데, 해운 부분에서만 선박탄소배출 최소화, 친환경 수산어촌 터전 마련, 해양재생에너지 확대, 바다의 탄소 흡수, 저장 확대, 탄소중립 항만 구축과 해양 폐기물 재활용 극대화 등 6개 분야가 있습니다. 빈센은 2017년에 설립되어 전기와 수소연료전지 추진시스템을 활용, 친환경 하이브리드 중소형 선박을 개발하고 제작하는 기업입니다. 최근 순천만국제정원박랍회에 전기추진여객선을 납품, 상용화에 성공했습니다. 제이제이앤컴퍼니즈는 2019년에 설립한, 인공지능으로 어류순환여과식 양식 시스템을 개발하는 기업입니다. 미국과 글로벌에서 실증사업을 진행하고 있습니다. 유주는 타이셀 공법으로 해상풍력 기초 사업을 주도하는 기업입니다. 블록과 블록을 수중에서 연결하는 새로운 공법으로 방파제를 만드는데, 태풍과 지진에 강합니다. 타스글로벌은 2014년에 설립, 선체 부착 생물 제거 로봇으로 국내 항만 및 묘박지의 선체 청소 서비스를 하는 기업입니다. 쿨베어스는 초기 단계 스타트업으로, 해양 쓰레기, 불가사리 등을 업사이클링해 섬유소재로 개발합니다. 특히 브랜딩에 장점이 있습니다.

그러나 탄소저감은 개별 스타트업만으로 해결할 수 있는 일이 아닙니다. 특히, ESG 지표를 만족시켜야 하는 대기업들의 니즈를 충족시키는 오픈이노베이션 프로그램들도 주목할 필요가 있습니다. SK 이노베이션이 울산 공장 주변의 생태계를 개선하고 보존하는 ESG 상생협력사업에 양식장에서 버려지는 유령멍게를 이용한 비산먼지 제거제를 개발하는 기업 등이 참여했습니다. 그리고 해양수산부와 신한은행이 MOU를 맺어 업사이클링 제품, 친환경 어망 등 ESG 창업기업의 제품을 어촌에 보급하는 지원사업을 관리하기도 했습니다.

Q. 한국의 유일무이한 스타트업 엑셀러레이팅을 이끄는 기관으로서 기후 테크 팀을 발굴하기 위해 정부가 해야 할 일이 있다면 무엇이 있을까요?

A. 정부 부처에서는 분야별로 창업 기업을 육성하거나 분류해서 하지는 않습니다. 그래서 결국 저희가 기획을 하고 프로그램화하고 확장하는 부분이 필요한 것인데요. 예산이 증가되면, VC와 AC의 연결, ESG 펀드와 같은 프로그램을 전문적으로 운영할 수 있을 것 같습니다. 정부와 민간, 그리고 진흥원같은 기관이 협력하는 것이 확실한 시너지가 있다고 생각합니다. 당해에 바로 직접적인 실적이 나오지 않더라도, 참여한 기업들의 시야가 넓어지고 대기업과 연결되는 경험을 통해 스스로 기회를 찾아가는 부분도 있어요.

글로벌 해양 스타트업 투자 트렌드

| 소풍벤처스 조윤민 파트너

블루 이코노미는 어업과 해운, 해양테크, 해양발전, 항만을 포괄하는 해양과 관련된 모든 산업으로 볼 수 있습니다. 2023년 해양산업 관련 스타트업, 블루 이코노미에 투자한 글로벌 자본의 규모는 US달러로 3.1 B, 한국 돈으로는 4.3조입니다. 이중에서 행운과 항만이 큰 비중을 차지하는 것은 당연하지만,이들을 제외하고 보면 더 흥미로운 트렌드가 보입니다. 이 잔여 영역은 오히려 전년대비 42%가 성장했고, 5년간 3배 이상 빠르게 성장을 했으며, 최근 5년 안에 창업한 초창기 기업들이 대부분인 초창기 섹터입니다. 최근에는 해양만을 전문으로 하는 VC들도 등장하고 있습니다. 노르웨이 기반의 Katapult, 미국 기반의 PROPELLER가 대표적입니다. 특히, PROPELLER는 최근 1,000억 이상 규모의 펀드를 조성해 공격적인 투자를 진행하고 있어요. 시리즈 A 투자가 블루 이코노미에 등장하고 있고, 성장세는 빠릅니다.

지역적으로 보면 유럽과 미국이 거의 8-90%를 차지한다고 보면 될 것 같습니다. 하지만, 아시아가 최근 빠르게 성장하고 있는데요, 특히 싱가폴은 블루 이코노미 스타트업 생태계 랭킹 1위로 꼽힙니다. 물류 허브인 점을 활용해, Smart ship, Smart Port 등 시장을 디지털화한 비즈니스와 투자가 활발하게 이루어지고 있습니다. 기후변화 대응의 관점에서 블루 이코노미는 절감(mitigation)과 적응 (adaptation) 중 무엇에 집중하고 있을까요? 통계는 하부 섹터마다 다른 경향을 보입니다. 특히 절감 영역에서는 에너지와 운송영역의 잠재력이 눈에 띕니다.

블루 이코노미의 최근의 트렌드 3가지 중 하나는 블루 푸드, 바이오 테크입니다. 유럽에서 김과 관련 회사들이 많이 생겨나고 있는데, 아시아 쪽에서 흔한 것들이 유럽으로 넘어가면서 미래지속가능한 식품으로서 주목을 받고 있습니다. 식품 뿐 아니라, 화장품이나 제약 등으로도 다양한 응용제품들이 만들어지고 있습니다. Alagama, Sway가 주목받는 기업입니다. 또다른 트렌드로는 AI와 로봇을 이용한 솔루션 개발이 주목할만 합니다. Ocean Infinity는 2017년에 설립되었지만, 누적 1000억 이상의 투자를 받을만큼 빠르게 성장하고 있습니다. 마지막으로 해양 탄소 포집은 난이도가 높지만, 투자가 늘어나고 있는 영역입니다.

2부. C:Startup

마이크로알지에스크어스 | 미세조류를 활용한 대체원료 및 소개 개발 솔루션

미세조류는 지구온난화, 탄소포집 등 관련주제에 꼭 등장하는 주제입니다. 미세조류는 이산화탄소를 먹이로 삼아 산소를 만들기 때문이죠. 바다가 산소를 만들고 이산화탄소를 포집하는 것은 미세조류가 있기 때문입니다. 하지만 얼마나 많은 미세조류가 있고, 그 미세조류를 상업화할 수 있고, 배양할 수 있는지에 대해서 밝혀진 것이 많지 않습니다. 예를 들어, 극지방에 있는 미세조류는 배양하기가 어렵지만, 방사선에는 강한 특징을 갖고 있습니다. 그렇다고 저희가 직접 조류를 취득하는 것은 어렵습니다. 극지연구소, 국립해양생물자원관에서 연구용역으로 신규 미세조류를 확보합니다. 대신, 키우는 것을 잘하는 것에 초점을 두고, 기능성이 무엇인지, 균주는 개량이 가능한지, 원료로서의 가능성이 어떤지를 R&D하고 있습니다.

마이크로알지에스크어스는 750톤의 배양장을 갖고 있습니다. 대기 중 이산화탄소 농도가 400인데, 3일 정도 미세조류를 키워봤더니 이게 절반으로 줄어들고 산소가 나오는 것을 실증적으로 확인할 수 있었습니다. 바이오매스는 암배양, 광배양, 식물세포 배양 방식을 이용해 생산을 합니다. 저희는 한국형으로 수조형 배양기를 개발했고요, 250ml부터 시작해서 오랜시간 동안 미세조류를 배양하는데, 산업화가 되려면 얼마나 큰 사이즈로 운영을 해야 하는가를 핵심에 두고 R&D를 진행했습니다. 투자금 45억 중 40억이 공장에 들어갔어요. 한국이 땅이 넓지 않기 때문에, 이산화탄소를 잘 포집해서 산소를 많이 만들어내는 미세조류를 선별, 바이오매스를 생산할 수 있는지, 상업화가 가능한지를 보고 있습니다.

시장에 관해서, 미세조류를 건강기능상품으로 활용할 수 있는 방법도 검토하고 있습니다. 푸코잔틴이라는 성분이 대표적인데요. 간기능과 눈기능 향상에 좋습니다. 또, 수소생산과정에서 이산화탄소가 발생하는 것에 착안해 이 이산화탄소를 미세조류를 통해 포집해 그레이수소를 블루수소로 만드는 사업을 정부기관과 곧 실증작업에 들어갈 계획입니다.

Q. 해양 스타트업이기 때문에 겪는 애로사항이 있는지요?

A. 미세조류는 바다생물입니다. 실질적으로는 바다에서 키우기 어렵고, 내수면에서 양식으로 하고 있습니다. 그러면 별도의 허가를 받아야 되는데, 한국에서 미세조류는 클로렐라로 되어 있어서 미생물로 분류가 나눠져 있었거든요. 그걸 바꾸는 데 3년이 걸렸습니다. 정부 기관에서 나누는 분류를 미리미리 확인하고 사업을 해야 필요한 지원도 제때 받을 수가 있습니다.

블루카본 | 인공산호 고분자를 활용한 해양 탄소포집 솔루션

빌 게이츠의 <기후재앙을 피하는 법>이 사업을 시작하는 계기가 되었습니다. 510억 톤의 온실가스가 대기 중으로 배출되기 때문에, 이것을 0으로 줄이는 것이 우리의 목표라는 것입니다. 이산화탄소를 포집할 때는 510억톤의 이산화탄소를 어디에 저장할 것인지, 포집 비용을 어떻게 낮출 것인지, 포집기업의 에너지원을 어떻게 사용할 것인지가 문제입니다.

저는 조개를 20년 동안 연구했는데, 이 질문에 대해서 나름대로의 답을 가질 수 있었습니다. 우선, 해양은 3만 7천 기가톤의 탄소를 저장할 수 있거든요. 현재 내뿜고 있는 탄소를 해양에 저장할 수 있을 것이라는 간단한 계산이 나옵니다. 두번째로, 톤당 가격을 낮추는 문제에 있어, ClimateWorks에서 개발한 흡착비드를 만들고, 팬을 계속 돌려서 이산화탄소를 포집하는 직접공기포집(Direct Air Carbon Capture)이 중요합니다. 포집된 탄소의 탈착온도를 100도로 낮춘 것이 ClimateWorks의 기술적 혁신이고, 아이슬란드에 위치해 지열을 이용한 네거티브공정이 가능하다는 것도 장점이었습니다. 한국 상황에서는 현실성이 없습니다.

그래서, 바다를 이용하는 방식을 구상했습니다. 문제는, 바닷물에 이산화탄소가 녹으면 해양이 산성화된다는 것인데요, 이것을 해결하기 위해 이산화탄소를 흡수하는 석회비늘편모류라는 해양 플랑크톤을 이용하는 방법을 발견했습니다. 그리고 상대적으로 가격이 싸고 쉽게 만들 수 있는 플라스틱으로 이산화탄소 포집을 할 수 있는 방법을 특허를 냈고, 신규성, 진보성, 사업 가능성이 모두 인용가능한 판단을 받아 출원되었습니다.

탄소를 포집하는 구체적인 사업으로 동남권에 있는 제조업 시설에 입자가 있는 비드 모듈을 달고, 시설에서 쓰는 에너지를 통해 이산화탄소를 포집하고, 얻어낸 이산화탄소는 플라스틱 필러로 넣고, 이와 관련해 자발적 탄소세를 받는 사업을 진행하려고 합니다.

Q. 탄소를 포집한 인공석회비늘이 빠른 속도로 만들어진다고 했을 때, 실제로 수요로 하는 사용처가 있는지 궁금합니다.

A. 유럽에 들어가는 자동차들의 플라스틱은 25% 이상 재활용 재품을 써야 합니다. 그런데 이게 중량대비 계산되기 때문에, 플라스틱보다 무거운 필러로서 자동차회사에 매력적이고 수요는 많다고 생각합니다. 물론 친환경 건축자재로 사용할 수 있고, 그린 프리미엄이 있을 것으로 예상합니다. 탄소를 고정하는 게 문제지, 이것을 파는 것은 문제가 없을 것 같습니다.

Q. 바다가 가진 잠재력을 활성화하기 위해서 어떤 지원이 시급하게 필요한지 궁금합니다.

A. 미국의 오대호 공업지대는 해양물류의 가격경쟁력과 도로의 발전이 미비했을 때 발전했습니다. 일본인들이 그걸 배워와서 동남권 해안의 공업지대를 건설했고, 그것을 우리도 중국도 복제해서 해안을 중심으로 도시권을 이루었습니다. 이러한 해양과 경제의 관계에 대해 교육받는 기회가 없었던 것 같아요. 다른 면에서 한국의 제조업은 동남권 해안에 집중되어 있고, 탄소에 밀집된 산업구조를 갖고 있어요. 그래서 탄소세 문제를 정확하게 해결하지 못하면, 지방이 소멸될 수도 있다고 생각합니다. 서울에 집중된 컨트롤타워도 지방에 이전해서 진행되면 좋겠습니다.

넷스파 | 폐어망 리사이클링을 통한 재생 나일론 생산 솔루션

연간 120만톤의 해양 폐기물이 전세계적으로 발생되고 있습니다. 3명이 바다인 한국도 4만 4천톤의 해양 폐기물이 발생되고 있어요. 그 중에서 폐어망은 바닷가에 침전했을 때 해양생태계에 악영향을 주고, 육지로 올라와도 전량 소각이나 매립밖에 답이 없었습니다. 넷스파는 폐어망을 수집, 재활용 고부가가치 소재로 만듭니다.

폐어망은 나일론, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌이라는 합성수지가 뒤엉켜 있습니다. 물리적으로 뒤엉켜 있기 때문에 재활용하기가 어렵고, 일부 개도국에서는 인력으로 수작업으로 분류하는 데 생산성이 떨어지고 재활용이 어렵습니다. 넷스파는 폐어망을 선별하고, 절단하고, 씻고 부숴서 수지별로 분리하고, 이것을 펠릿이라는 소재로 만들어 고객사에 납품합니다. 어떤 소재로 구성되었는지 분석하는 분광기술, 어망을 일정한 크기로 잘라주는 분쇄기술, 그리고 이것을 수지별로 분리하는 기술이 넷스파의 핵심기술입니다.

넷스파 공장에서 연간 4천톤의 나일론을 생산한다고 하면, LCA를 했을 때 연간 1만 4천톤의 이산화탄소 저감이 가능합니다. 재활용 소재로서 폐어망의 안정적인 공급을 위해 지역 재활용업자들에게 사오는 형태 뿐 아니라, 대기업과 지자체와 연계해 직접수거하는 형태로 구축하려고 합니다. 특히, 울산에서 발생하는 폐어망을 가지고 원소재로 재활용을 하면, 현대자동차 부품으로 쓰는 식의 제안을 하는 식으로 순환경제구축을 통해 지속가능성을 만들고 있습니다.

섬유시장은 지속가능성의 관점에서 나일론 제품을 의료용, 아웃도어용 의류의 원사로서 사용할 수 있습니다. 그리고 자동차 부품, 전자기 부품안에 들어가는 엔지니어링 플라스틱에도 사용되고요. 최근 2030년까지 자동차에 들어가는 플라스틱의 25%를 재활용소재로 쓰라는 유럽의 전기자동차 규제로 시장 확장이 기대됩니다.

Q. 넷스파는 폐어망을 어떻게 확보하고 있는지, 친환경 플라스틱 대비 가격경쟁력을 어떻게 확보하고 있는지 궁금합니다.

A. 처음에는 각지 재활용 업체들로부터 압축품들을 매입하는 것으로 시작했습니다. 그런데, 어망이 얼마나 해수, 일광에 방치가 되어 있었는지에 따라서 플라스틱의 물성이 달라지게 되는데 그것을 저희가 들여다볼 수가 없었어요. 그래서 직접 수거를 해야겠다고 생각하고, 부울경을 중심으로 확장을 해가고 있습니다. 진행이 잘되면 저희가 직접 수거해 오는 양들이 많아질 것 같고, 이것을 고부가가치화하는 데 도움이 될 것 같습니다. 가격경쟁력과 관련해서는, 설비를 콤팩트화했기 때문에 제조 단가가 낮은은 부분이 있고, 직접 수거를 하게 될 경우에는 위탁 처리 비용을 받고 원료를 가져 오기 때문에 경쟁력이 있을 것 같습니다.

Q. 바다가 가진 잠재력을 활성화하기 위해서 어떤 지원이 시급하게 필요한지 궁금합니다.

A. 재활용업을 하는 것 자체가 어렵고 성숙도도 낮습니다. 자원순환의 수익구조가 실현되기 까지 정부의 지원이 필요한 것이 사실입니다. 해양환경에 대한 기초연구부터 정책적으로 개선해 나가는 것, 그리고 이것이 민간 영역에서 시장안착이 될 수 있도록 지원하는 것이 필요하다고 생각합니다.

| 요약 및 윤문 : 박윤중

| 편집 : 소풍벤처스