식물이 핸드폰 충전기가 된다? 에너지 발전 식물 Plant-e 등장

- 새롭게 부상하는 식물생명공학 기술 -

- 주변에서 쉽게 찾아볼 수 있는 식물들로 전기를 생산 -

□ 네덜란드, 식물을 이용한 에너지 발전 기술 선보여

 ○ 전기를 만들어내는 식물, Plant-e 사업의 본격적인 시작을 알려

  - 2014년 3월 12일 네덜란드에서 개최된 지속가능성 전시회 ‘Duurzamheid 2014’에서 인프라·환경부의 Mansveld장관이 살아있는 식물이 만들어낸 에너지를 이용해 직접 핸드폰을 충전하는 시연회가 열림.

자료원: government.nl, plant-e.com

 ○ Plant-e는 살아있는 식물에서 생성되는 미생물 연료 세포(Plant-MFC)를 에너지 생산에 이용하는 기술

  - 식물이 광합성을 할 때 만들어내는 유기물질 중 일부분은 식물의 성장을 위해 쓰이지만 나머지 대부분은 식물에 흡수되지 못하고 뿌리를 통해 흙 속으로 배출됨. 이때 뿌리 주변의 미생물들이 유기물질을 해체하면서 에너지가 발생해 전자들이 일종의 폐기물처럼 배출되면, 전극을 이용해 이 분자들을 모아서 전기를 만들어냄.

  - 전기를 만들어 내는 과정이 식물의 성장에 부정적인 영향을 전혀 끼치지 않음. 살아있는 식물을 이용해 에너지를 만들어내기 때문에 24시간 에너지 공급이 가능하고 환경에 무해함. 무엇보다 어디서나 원료를 쉽게 구할 수 있기 때문에 유럽, 미국 등 선진국을 너머 기본 인프라를 갖춘 곳이라면 어디든지 발전 가능성이 있음.

□ 네덜란드 정부와 연구기관, 식물생명공학 기술에 큰 관심

 ○ 미생물 연료 세포 연구 프로젝트 Plantpower

  - EU는 살아 있는 식물에 있는 미생물 연료 세포(Plant-MFC)가 앞으로 미래의 EU 주요 에너지원 중 20%를 차지할 것이라고 예측하는 등 미생물 연료 세포가 중요한 에너지 공급원이 될 것으로 전망함.

  - 이에 EU는 2009년에서 2012년까지 PlantPower 프로젝트를 추진해 살아있는 식물에 있는 미생물 연료 세포(Plant-MFC)의 발전 가능성과 유용성에 대해 연구함.

   * PlantPower 프로젝트는 크게 Plant-MFC의 원리와 과정을 이해하는 부분과 그 원리를 이용해 기술을 개발하는 두 부분으로 나뉘어 진행됨.

   * 이 프로젝트에 총 약 500만 유로의 자금이 투자됐으며 그중 EU가 절반 이상인 약 400만 유로를 지원함.

 ○ PlantPower 프로젝트의 결과로 와게닝헨 대학교 산하의 연구기업으로 Plant-e가 설립

  - Plant-e는 와게닝헨 대학이 개발한 식물생명공학의 특허권을 가지고 있음. Plant-e는 건축, 원예, 환경에 관련된 다양한 기업들과 협력 관계를 맺으며 사업을 확장해 나가고 있음.

 ○ 네덜란드의 주요 대학과 연구기관들의 활발한 연구 참여가 식물생명공학(Plant Biotechnology)의 발전을 이끌고 있음.

  - 2009년에서 2012년까지 EU가 주관한 PlantPower 프로젝트에도 와게닝헨 대학이 공동 주최자로 참여해 주도적인 역할을 함. 와게닝헨 대학은 이 프로젝트에 참여하기 이전에도 이미 관련 기술을 다수 축적하고 있었음. 또한, 프로젝트에 참가한 9개 기관 중 3개 기관(와게닝헨 대학교 제외)이 네덜란드 기관으로, 유럽 내에서 네덜란드의 식물생명공학 입지가 견고하다는 것을 알 수 있음.

□ 아직 초기단계이지만 이미 다양한 상품이 상용화 단계에 이르러

 ○ 핸드폰 충전, 무선 핫스팟, 전기 지붕, 전기 로터리 등 생활 속에 편리함을 더할 수 있는 제품을 이미 개발

  - 잔디를 이용해 핸드폰을 충전할 수 있는 Plant-e Mobile, 야외 공동시설에서 와이파이를 이용할 수 있게 해주는 Plant-e Hotspot, 건물 옥상에서 전기를 만들 수 있는 Plant-e Roof, 로터리에 심어져 있는 식물을 이용해 주변의 가로등을 켤 수 있는 Plant-e Roundabout 등은 Plant-e가 개발한 상품들이며 이미 자사 홈페이지를 통해 판매되고 있음.

  - Plant-e는 도심 속 건물들의 옥상에 설치할 수 있는 Green Electricity Roof를 개발 중임. 이미 2010년부터 NIOO(the Netherlands Institute of Ecology)의 옥상에서 대규모 실험 프로젝트를 진행 중이며, 2014년 Plant-e가 제품 개발을 마칠 경우 몇 가지 단계를 거친 후 바로 상용화 단계에 진입할 수 있을 것으로 전망됨. Plant-e는 고객의 의구심을 해소하기 위해 자사 홈페이지에 설치 절차, 관리 방법 등을 안내하고 있음.

  - 현재 Plant-e가 개발 중인 제품인 Tube System은 논, 맹그로브 숲, 습지를 이용해 대규모로 전기를 생산해 낼 수 있음. 자연을 그대로 보존하면서 전기를 대량으로 생산해낼 수 있고, 습지를 활용할 수 있다는 점에서 자연의 경제적 가치를 크게 높이는 방안으로 평가됨. 현재 습지 외에 다른 지형에서도 사용될 수 있는지를 연구 중이며, 2015년 혹은 2016년경 상용화 준비가 끝날 것으로 예상

자료원: plant-e.com

□ 시사점

 ○ 친환경 기술의 새로운 틈새시장으로 노려볼 만한 가치를 지닌 식물생명공학

  - 한국뿐만 아니라 전 세계적으로 식물생명공학 기술은 아직 상용화 단계에는 이르지 않았음. 그러나 그 비중이 향후 커질 가능성이 크므로 발 빠른 투자와 연구가 필요할 것으로 보임.

  - 특히 Plant-e사가 개발한 제품은 한국에서도 유용하게 쓰일 수 있는 제품들로, 무선 Hotspot이나 건물 옥상에서 전기를 만들어내는 Green Roof 기술은 한국의 기업들과 협력할 수 있는 부분이 존재

 ○ 네덜란드는 대학의 지식이전과 산학협력이 활발하게 이뤄지는 우수 사례

  - 한국 정부는 1990년대 이후 대학의 산학협력 정책을 적극적으로 시행하기 위해 제도적 장치를 마련했으며, 선진국의 우수한 산학협력 사례를 분석해 각종 정책과 사업을 추진했음. 그러나 산학협력 및 대학의 지식 이전을 위한 제도적 장치가 서서히 마련된 선진국과는 달리 한국에서는 1990년대 말 정부 주도로 단기간에 마련되면서 혁신 주체 간 협력이 다른 선진국에 비해 취약한 것으로 나타남.

  - 네덜란드는 식물생명공학 기술뿐만 아니라 다른 분야의 신기술을 개발하는 데에 있어서 대학교 인력들의 활용도가 매우 높음. 대학의 지식 이전은 특히 의료, 기술 분야에서 빈번하게 이뤄지고 있음.

  - 네덜란드의 대학들은 지식 이전에 대한 관심이 매우 높으며, 대학 연구기관에 필수적인 부분으로 지식 이전을 위한 조직을 갖추고 있음. 특히, 외국인 학생과 교수진들이 많고 수업이 대부분 영어로 진행되기 때문에 네덜란드 외의 외국기업 혹은 단체와 협력할 수 있는 여지가 많음. 수업 커리큘럼에서도 실제 경험 축적을 위해 외부기업과 협력할 수 있는 연결점을 제공하는 경우가 다수

  - 네덜란드 특허센터에 의하면, 2002년에서 2006년까지 전 세계 350개 대학 중 외부기관과의 공동 출원 부분에서 Eindhoven 공대가 1위, Delft 공대가 5위, Wageningen 공대가 60위를 차지했고, 그 외에 8개의 네덜란드 대학교가 순위에 올랐음.

자료원: Wageningen University, Government of the Netherlands, plant-e.com, plantpower.eu, hembrugontwikkelt.nl, Knowledge Transfer Study 2010-2012 by Maastricht University, 과학기술정책연구원 및 KOTRA 암스테르담 무역관 종합