미세조류 기반 ‘탄소 포집’ 혁신적 기술 개발…‘공간에 숲을 심는다’

㈜포네이처스(대표 류호림)는 ‘공간에 숲을 심는다’는 철학을 바탕으로, 미세 조류를 이용해 탄소를 포집하고 산소를 발생시키는 시스템을 개발한 스타트업 기업이다.

생물학적 탄소 포집 기술을 기반으로, 미세조류 기반의 공기 정화 및 탄소 저감 시스템을 개발하고 있다. 2022년 10월 설립된 포네이처스는 다양한 사업을 통해 기술을 발전시키고 있다.

현재 전 세계적으로 탄소 배출 문제는 매우 심각한 상황으로, 그중 건물 분야가 전체 탄소 배출의 약 37%를 차지하고 있다. 이를 해결하기 위해서는 매년 9% 이상의 탄소 감축이 필요하다.

한국에서는 다중주택, 공공시설, 대중교통 등에서는 환경 데이터를 수집하는 것이 법적으로 의무화되어 있다. 이로 인해 지자체, 건설사, 공공기관 등은 다양한 방식으로 탄소 저감을 위한 노력을 기울이고 있으며, 새로운 기술이나 투자, 공간 녹화 등의 방법으로 탄소를 줄이려 하고 있다.

대부분의 탄소 배출권 할당 업체들은 물리적, 화학적 탄소 포집 기술을 사용하지만, 이러한 기술은 많은 에너지와 공간을 필요로 한다. 포네이처스는 건물이나 시설 내부에서 탄소를 포집할 수 있는 시스템을 개발하고 있으며, 이를 통해 일상생활에서 직접적인 혜택을 제공하는 기술을 제공하고자 한다.

“미세 조류는 지구 최초의 생명체로, 다른 식물들에 비해 약 2000배 이상 더 많은 탄소를 포집할 수 있다. 특히, 같은 면적의 산림보다 5배 더 많은 탄소를 흡수한다. 이 미세 조류는 현재 제약, 화장품, 비료, 사료 및 바이오매스 분야에서 활용되고 있으며, 해외에서는 화력 발전소의 배기가스를 자원화하는 방식으로도 사용되고 있다.”

◇탄소 포집하고 산소 생산하는 ‘그린플랜트’ 개발

포네이처스는 미세 조류를 활용해 탄소를 포집하고 산소를 생산하는 ‘그린플랜트’라는 디바이스를 개발했다. 이 장치는 공기 중의 이산화탄소를 흡수하고, 산소를 배출해 환경을 개선하는 역할을 한다.

“우리는 이 미세 조류를 기반으로한 공기 정화 장치를 개발했다. 이 장치는 공기를 정화하고 산소를 공급하며, 환경 데이터와 배양 데이터를 실시간으로 전송한다. 실내 공기질 관리법에 맞춰 공기질을 개선하는 데 도움을 준다. 미세 조류는 고부가가치 자원으로, 이를 활용하여 미세 조류를 직접 생산하는 것을 목표로 하고 있다. 이를 위해 다양한 특허와 기술을 보유하고 있으며, 현재 기술 이전도 진행하고 있다.”

이 디바이스는 생활 공간에서 공기의 질을 개선하고, 소비자가 직접 활용할 수 있는 탄소 저감 장치다. 디바이스는 환경 데이터를 수집하고, 이를 기반으로 탄소 배출권을 생성해 소비자에게 제공한다. 이를 통해 탄소 배출권 시장을 활성화하고, 환경 문제 해결에 기여하게 된다.

류 대표는 “생활 공간에서 공기의 질을 궁극적으로 개선해 주는 새로운 형태의 공기 정화 장치이며, 유일하게 소비자들이 직접적으로 활용할 수 있는 탄소 저감 장치”라며 “거기서 활용되는 디바이스에서 발생하는 환경 데이터를 기반으로 탄소 배출권을 만들어서 다시 소비자들에게 제공하는 이런 형태와 시스템으로 탄소 배출권을 만들어내고, 환경 문제를 개선할 것”이라고 밝혔다.

◇대형 냉장고 크기 디바이스로 ‘최대 탄소 1t’ 포집

포네이처스의 디바이스는 대형 냉장고 정도의 크기로, 최대 1t의 탄소를 포집할 수 있다. 현재는 크기를 축소하는 설계를 하고 있다. 앞으로는 더 작은 크기의 장비로도 충분히 탄소 저감 효과를 기대할 수 있다.

1t의 탄소(소나무 150그루)를 저감하는 효과는 약 3000그루의 소나무 숲과 같다고 할 수 있다. 이렇게 다양한 건물과 시설에 설치될 경우, 탄소 저감 효과가 기하급수적으로 늘어날 수 있다.

포네이처스의 디바이스는 2000~3000만 원 사이의 가격대로 제공되며, 이를 통해 기업이나 건물은 탄소 배출권을 확보할 수 있다. 

예를 들어, A사는 연간 1600만t의 탄소를 저감해야 하는데, 이 시스템을 통해 5㏊의 소나무 숲에 해당하는 효과를 낼 수 있다. 이처럼, 이 시스템을 통해 건물, 발전소, 제조 시설에서 대규모로 탄소를 포집할 수 있다. 이를 통해 최대 200만t의 탄소를 저감할 수 있다.

CJ와도 협력 관계를 이어가고 있으며, 탄소 배출권을 확보하려는 방법으로 디바이스를 채택하려는 논의를 진행 중이다. B사는 기존에 고효율 냉방 장치와 태양광 설치 등으로 탄소를 저감하려 했지만, 여전히 추가적인 12만t의 탄소를 줄여야 하는 상황이었다. 

류 대표는 “이 시스템을 통해 제조 시설에서 탄소를 포집하는 방법을 제안하고 있으며, 자동화된 미세조류 배양 시스템은 반영구적인 사용이 가능하다는 장점이 있다”고 전했다.

◇어려서부터 ‘환경 분야에서 일하고 싶다’ 꿈…‘실현’

류 대표는 충북 진천의 시골 마을에서 자연을 벗 삼아 어린 시절을 보냈다. 그런데 어느 순간부터 익숙한 풍경이 사라지기 시작했다. 공장이 한둘 들어서면서 녹지가 줄어들고, 집 앞 냇가가 오염되기 시작했다. 자연스럽게 환경에 관한 관심이 생겼고, 그로 인해 환경 분야에서 일하고 싶다는 꿈을 가지게 되었다. 대학에서 환경공학과 신소재공학을 공부하고, 석사 과정도 밟았다.

22살 때 환경 분야에서 창업한 적이 있다. 당시에는 아무것도 몰랐기 때문에 큰 성과를 내지 못했다. 이후 사회 경험을 쌓고 제대로 공부한 후 다시 창업에 도전하기 위해 한국 세라믹 기술원 등에서 직장 생활을 하며 틈틈이 사업 아이템을 구상했다. 그 과정에서 미세 조류를 발견하게 됐다.

“환경공학에서는 산업을 자원 순환적인 시각으로 바라본다. 미세 조류는 그 속성에 딱 맞는 소재였다. 이산화탄소를 흡수하고 산소를 생성하는 특성이 있고, 일반 작물보다 탄소 포집 효과가 2000배 이상 뛰어나다. 이를 활용하면 전 세계적으로 탄소 저감에 큰 도움이 될 수 있겠다고 생각했다. 그래서 미세 조류를 이용한 광배양 장치를 개발해 탄소를 포집하고 공기를 깨끗하게 만드는 기기를 만들었다.”

◇다양한 분야 확장 통해 ‘탄소 중립 시장 진입’ 확대

포네이처스의 비전은 ‘탄소 포집의 파편화’를 실현하는 것이다. 산업 공간은 물론, 생활 공간에서도 탄소 포집기를 널리 퍼뜨리고 싶다. 100년 전 산업화 시대에는 개인이 탄소를 생산하는 일이 거의 없었지만, 이제는 개인의 책임도 커졌다. 탄소 포집의 주체가 기업, 지자체, 정부 기관에 주로 집중되어 있지만, 개인에게도 그 책임이 전가될 날이 올 것이다. 생물학적 탄소 포집은 개인이 환경 문제에 가담하는 첫걸음이라 생각하고, 그 첫 발판을 마련하는 역할을 하고 있다.

김희영 한국무역협회 충북본부장은 “창업 3년 만에 미세 조류를 기반으로 한 공기 정화 장치를 개발해 대기업인 LG와 CJ 등과 협력 관계를 유지할 정도의 기술력을 확보했다는 것이 놀랍다”며 “올해 CES를 통해 미국‧독일 등 세계 시장 진출을 본격화하는 만큼 적극적으로 지원하겠다”고 말했다.

포네이처스는 더 많은 기술을 개발하고, 그린플랜트의 보급을 확대해 나갈 계획이다. 이를 통해 환경 데이터를 수집하고, 탄소 배출권을 생성해 더 효과적인 탄소 저감 시스템을 구축할 것이다. 또, 다양한 산업 분야로의 확장을 통해 탄소 중립 시장에 대한 진입을 확대할 계획이다. 우리나라뿐만 아니라 해외 진출을 목표로 ‘탄소 포집의 파편화’에 기여하고자 한다.

환경 보호는 더는 선택이 아닌 필수다. 우리가 생활하는 공간을 깨끗하게 가꾸는 것부터 시작할 수 있다. 누구나 작은 실천으로 환경 보호의 주체가 될 수 있다.

류 대표는 “포네이처스의 기술은 환경 보호를 위한 첫걸음을 내디딜 수 있는 좋은 도구가 될 것이다. 우리와 함께 노력한다면, 더 나은 미래를 만들 수 있을 것”이라고 강조했다.

“충북은 녹색 수도를 목표로 하는 지역이다. 충북과 함께 녹색 기술을 발전시키기 위한 협력을 이어가고 있다. 충북과 함께 녹색 에너지 및 탄소 저감 프로젝트를 확장해 세계로 나갈 것이다.”