日経 Automotive_26.02호 (p33-35)

마쓰다, 미세조류로 바이오연료 개발
‘건강기능식품’이 보급의 돌파구

마쓰다는 미세조류가 생성하는 유지(油脂)를 원료로 한 바이오연료 개발에 도전하고 있다. 바이오연료는 환경 기술로 주목받고 있지만, 높은 비용이 보급의 걸림돌로 작용해왔다. 그 돌파구로 마쓰다가 주목한 것이 바로 조류 유래 건강기능식품(서플리먼트)이다. 의외로 건강식품 보충제가 저비용화에 크게 기여한다고 한다.

바이오연료는 연소 시 이산화탄소(CO₂)를 배출하지만, 원료가 되는 식물이 성장 과정에서 CO₂를 흡수한다. 이 때문에 전체적으로 대기 중 CO₂ 배출을 증가시키지 않는다는 점에서 차세대 연료로 기대를 모은다. 다양한 조류 가운데 마쓰다가 주목한 것은 해양성 미세조류인 ‘난노클로롭시스’다. 이 조류는 약 1개월 만에 자신의 질량의 50% 이상에 해당하는 유지를 세포 내에 축적할 수 있어, 연료 자원으로 활용될 가능성이 있다고 한다.

다만 현재로서는 기존 화석연료와의 가격 차이가 여전히 크다. 원료가 되는 조류의 재배, 수확, 추출, 정제 등 공정에 많은 비용과 시간이 소요되기 때문이다. 지금은 실증 단계에 머물러 있어 생산 규모가 제한적이라 대량 생산에 따른 비용 절감 효과도 충분히 기대하기 어렵다.

그럼에도 마쓰다는 이 분야에 대한 도전을 계속하고 있다. 마쓰다 기술연구소 차세대환경기술 연구부문의 마에다(前田) 주관연구원은 “바이오연료의 매력은 두 가지가 있다”고 말했다.

첫째는 높은 생산성이다. 미세조류는 단세포 상태에서 직접 빛을 받아 광합성을 하기 때문에, 일반 식물과 달리 줄기나 뿌리처럼 연료화가 어려운 부분이 거의 없다. 그 결과, 투입한 빛 에너지를 효율적으로 유기물 합성에 활용할 수 있어 동일한 면적과 시간 대비 더 많은 바이오연료 원료를 생산할 수 있다. 마쓰다는 이러한 특성을 가진 미세조류 중에서도, 건조 질량 대비 50% 이상의 유지를 축적할 수 있는 난노클로롭시스에 주목해 연료 생산 연구를 진행하고 있다.

둘째는 식량과의 경쟁이 적다는 점이다. 기존 바이오연료는 옥수수나 사탕수수 같은 식용 작물을 원료로 사용해 왔다.

현재 마쓰다는 양산을 목표로 여러 작업을 추진하고 있다. 마에다 씨는 “양산을 위한 과제는 3가지로 나눌 수 있다. 이 3가지 과제는 반드시 해결해야 한다”고 말했다.

첫째는 비용이다. 현재의 석유연료는 오랜 기간 구축된 생산 체계와 유통 인프라 덕분에 매우 저렴하여, 차세대 연료를 그 수준까지 낮추는 것은 쉽지 않다. 둘째는 CO₂ 저감이다. 제조, 운송, 연소 전 단계에서 1리터당 CO₂ 배출량이 석유연료보다 적어야 한다. 셋째는 안정적인 생산이다. 기후나 배양 조건에 영향을 받지 않고 연중 안정적으로 연료를 공급할 수 있는 시스템을 구축하지 않으면 사회 구현은 어렵다. 필요한 에너지를 지속적이고 합리적으로 확보하는 ‘에너지 안보’ 관점에서도 중요하다.

현재, 배양 면적이 1헥타르일 경우 생산 단가는 리터당 수천 엔 수준으로 비싸다. 그러나 생산 규모를 확대하면 약 200엔 수준까지 낮출 가능성이 있다. 우선은 이 지점이 목표로 설정되어 있다.

난노클로롭시스에서 연료를 생산하는 과정에서 발생하는 잔류물을 활용해 고부가가치 제품을 동시에 생산하는 것이 핵심이다. 마쓰다는 건강기능식품인 서플리먼트와 단백질 등에 주목했다. 특히 에이코사펜타엔산(EPA) 서플리먼트는 수요가 빠르게 증가하고 있다. 마에다 씨는 “최근에는 EPA 수치가 건강 상태를 나타내는 하나의 지표로 주목받기 시작한 것 같다”고 밝혔다.

석유는 연료뿐 아니라 수지와 화학제품 등 다양한 용도로 활용되며, 그 ‘남김없이 활용하는’ 구조가 가격 경쟁력을 뒷받침해 왔다. 바이오연료 개발에서도 마찬가지로 ‘남김없이 활용하는’ 발상이 필수적이다.

-- 자동차 개발 방식을 활용한다 --
자동차 개발에서 축적한 기술도 연료 연구에 적극 활용하고 있다. 마쓰다가 오랫동안 자동차 개발에 사용해 온 모델 기반 개발(MBD) 방식을 도입했다. 자동차 개발에 사용되는 시뮬레이션 기술을 적용해 배양과 연료 생성 공정을 모델링했다. 배양에서는 연구실 수준의 소규모 실험부터 향후 대규모 배양까지 내다보며, 규모 확대에 따른 조건 변화를 단계적으로 시뮬레이션할 수 있는 모델을 구축하고 있다.

연료 생산 공정에서는 비용과 CO₂ 배출량을 정량적으로 계산할 수 있는 시스템을 도입해, 전체 공정의 경제성과 환경 영향을 동시에 분석하고 있다. 현재로서는 100헥타르 규모로 대량 생산하는 것이 현실적이지 않다. 따라서 실제 실험 대신 시뮬레이션을 통해 사업성을 평가하고 있다. 반복적인 실험 없이도 상당히 높은 정확도로 결과를 도출할 수 있다고 한다.

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닛케이 AUTOMOTIVE_26.02호 목차

Close-up
・닛산, E2E ‘저가 차량에도 적용’ -- 영국 웨이브와 일반도로 핸즈프리 주행

VOICE
・유럽연합 집행위원회, 내연기관차 금지 철회 외

Disassembly Report
・앞뒤 외관은 같지만 내부는 완전히 다른 구조 -- 사이버트럭의 전동 액슬

Automotive Report
・머스크 ‘칩의 꿈을 꾼다’ -- 테슬라, 인텔과 AI 반도체 공장 검토
・덴소, E2E 자율주행 스타트업에 투자 -- 튜링, 153억 엔 조달
・모빌아이, 26년 말에 ECU 양산 -- E2E 자율주행으로 티어1 진입
・닛산, 중국에서 시리얼-패럴럴 방식 PHEV -- ADAS·IVI에 퀄컴 통합 SoC 채택
・스즈키의 배터리 특허 50% 증가 -- 도요타와의 공동 출원 증가
・광저우자동차, 26년에 EV를 일본 출시 -- 주도 인물은 폭스콘 계열 연합의 전 대표
・마쓰다, 미세조류로 바이오연료 개발 -- ‘건강기능식품’이 보급의 돌파구
・스티어-바이-와이어 양산 본격화 -- 제이텍트와 보쉬 참여
・전자식 브레이크, 2030년대 실용화 -- 어드빅스와 아스테모가 주도
・샤프, 2027년도 EV 출시 -- 차내 공간으로 부가가치 창출
・스즈키, AGV 사업 본격 추진 -- 물류와 점검용으로 제공
・인피니온, 마이컴에 RISC-V 채택 – ‘일본계 티어1이 관심’

New Car Report
・혼다, 신형 CR-V 국내 도입 -- 중형차 시장의 활성화 노려
・현대차의 신형 FCV ‘넥쏘’ -- 시스템 개선으로 출력 10% 향상

Cover Story
・차량용 AI 에이전트 최전선
・[Part 1] 한 걸음 내딛는 테슬라
Grok 채택으로 커뮤니케이션 강화?
・[Part 2] 기술 기업 간 패권 경쟁
앞서는 세렌스·MS, 추격하는 구글
・[Part 3] 중국 업체의 향방
독자 생태계를 축으로 진화

인터뷰
・’NXP는 SDV의 기반이 된다’ 하드웨어와 소프트웨어 통합 공급
라파엘 소토메이어 씨(NXP Semiconductors 사장), 커트 시버스 씨(NXP Semiconductors CEO)

Features
・수소 트럭, 실용화 경쟁 본격화

News Digest
・도요타, 미국 사업에 5년간 최대 100억 달러 추가 투자 -- 노스캐롤라이나 배터리 공장 생산 개시 외

Market Watch
・‘N-BOX’가 1위 탈환, ‘무브’는 5위 하락에도 40% 증가, 등록 승용차 5개월 연속 감소, 경차도 2.5% 감소 외

독자로부터
국내 제조사의 E2E 자율주행에 기대 외

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