최근 석유화학 산업에서는 원료 가격 상승과 공급 불안정성이 이어지면서, 기존 화석연료를 대체할 수 있는 친환경 원료 기술이 주목받고 있습니다. 한화솔루션은 폐자원을 활용해 플라스틱·섬유용 친환경 원료를 생산할 수 있는 바이오 기술을 확보하며 미래 화학 산업의 새로운 가능성을 보여주고 있습니다.
한화솔루션은 KAIST와 공동 연구를 통해 바이오디젤 생산 과정에서 발생하는 부산물 ‘글리세롤’을 활용해 ‘1,3-프로판디올(1,3-PDO)’을 생산하는 기술을 개발했습니다. 1,3-PDO는 친환경 섬유와 화장품, 식품첨가제, 의약품, 폴리우레탄 등에 활용되는 고부가 화학소재입니다.
이번 연구의 핵심은 버려지던 폐글리세롤을 새로운 산업 소재로 전환했다는 점입니다. 공동 연구팀은 폐글리세롤을 효율적으로 1,3-PDO로 바꿀 수 있는 균주를 개발하고 발효 공정을 최적화했으며, 300L 규모의 파일럿 공정에서도 높은 생산성을 유지하는 데 성공했습니다.이를 통해 연구실 수준을 넘어 실제 산업 적용 가능성까지 확인했습니다.
특히 항생제를 사용하지 않는 무항생제 공정을 구현해 친환경성과 경제성을 동시에 강화했습니다. 상업화 과정에서 발생할 수 있는 규제 부담과 원가 리스크를 줄이는 동시에 지속가능성까지 고려한 것입니다. 또한 경제성과 환경적 효과를 분석하는 산업 현장 기준을 적용해 실제 사업화 가능성도 검증했습니다.이번 성과는 한화솔루션의 바이오 화학 기술 역량을 한 단계 끌어올렸다는 점에서도 의미가 큽니다.기존 균주 개발과 발효 공정 기술에 더해, 미생물 유전정보 분석과 컴퓨터 기반 대사 설계 기술까지 확보하며 향후 다양한 바이오 소재 개발로 확장할 수 있는 기반을 마련했습니다.
김정대 한화솔루션 연구소장은 “바이오 기반 원료를 활용해 기존 석유화학 공정을 대체할 가능성을 확인했다”며 “지속가능한 화학소재 생산과 산업 적용 확대의 기반이 될 것으로 기대한다”고 밝혔습니다.
KAIST 역시 이번 연구의 산업적 확장 가능성에 주목했습니다. 이상엽 KAIST 생명화학공학과 특훈교수는 “실험실을 넘어 실제 산업 규모 생산으로 확장 가능성을 보여준 사례”라며 “다양한 화학소재를 보다 친환경적으로 생산하는 데 활용될 수 있을 것”이라고 평가했습니다.
산학협력 성과도 이어졌습니다. 한화솔루션-KAIST 미래기술연구소를 중심으로 진행된 이번 연구는 특허 6건과 논문 13편의 성과를 확보했으며, 국제학술지 Nature Chemical Engineering 게재 성과도 포함됐습니다. 이를 통해 한화솔루션은 기술 경쟁력뿐 아니라 글로벌 연구 협력 기반까지 함께 강화하게 됐습니다.
한화솔루션은 앞으로 이번 연구를 통해 확보한 균주 개발·발효 공정·데이터 기반 설계 역량을 다양한 바이오 사업의 공통 플랫폼으로 활용할 계획입니다.
