지금까지 제지 공장의 연료 이외에는 활용 방법이 없었던 리그닌(lignin)이 플라스틱이나 탄소섬유의 원료 등으로 새로운 용도로 개발이 진행되고 있다.

일본 농림 수산성 소관의 독립 행정법인 삼림 종합 연구소에서는 이용되고 있지 않은 목질 바이오매스(생물 유래의 유기 자원) 연구의 일환으로서 리그닌을 분해한 화합물의 고분자 합성에 이미 성공했다. 플라스틱 제조의 첫번째 단계로 실용화 되면 바이오 자원의 활용과 삼림 관리의 양 측면에서 큰 성과를 기대할 수 있다.

리그닌은 수목 성분의 약 3분의 1을 차지한다. 현재, 목질 소재에 의한 바이오 에탄올 제조에 대한 연구 등이 진행되고 있지만, 그 성분으로 이용되는 것은 셀룰로오스이다. 리그닌은 불필요하기 때문에 제거되는 것이 현실인데, 이 리그닌을 활용할 수 있게 된다면, 목질 소재의 대폭적인 이용가치 향상이 가능하다.

석유계 화합물은 균일한 화학 구조를 가지기 때문에 플라스틱 합성에 용이하다. 이에 반해 리그닌은 불규칙적이고 복잡한 구조를 가지기 때문에 화학적인 합성이 곤란해 지금까지 이용되지 못하고 있었다.

이러한 가운데 삼림 총연에서 플라스틱 제조에 이용하기 위한 연구를 진행시키고 있었다. 삼림 총연에서는 리그닌을 화학 합성하기 쉽도록, 작은 분자량으로 거의 균일한 구조의 화합물로 분해 처리하는 기술의 개발에 진행하고 있다.

이 연구 그룹에서는 분해의 핵심을 담당하는 미생물을 찾아내, 현재 미생물이 가장 잘 활동하는 조건, 미생물에 의한 분해 후 화합물의 효율적 정제 등을 연구하고 있다.

또 리그닌의 실용화를 목표로 한 응용 연구에서는 플라스틱 이용과는 별도로 리그닌을 섬유상으로 가공한 후 탄소섬유화해 그 활용을 연구하고 있는데, 경량이면서 고가도의 부가가치가 높은 소재로서의 용도 개발이 목적이다.

삼림 총연의 바이오매스 연구를 통괄하는 야마모토 고이치 연구 코디네이터는 “리그닌 활용의 연구는 자원 확보의 시책으로 각종 산업에 크게 공헌할 수 있다”고 자신감을 보이고 있다.

홍순우 기자/ kip@packnet.co.kr