마이티벅스 "탄소중립 문제 미생물 대사공학기술로 해결"

지디넷코리아는 서울대 공대 및 SNU공학컨설팅센터가 주식회사 동서와 함께 유망 스타트업의 투자 유치 준비를 돕는 기술창업 전문 프로그램인 'SNU-동서 스타트업 프로듀스 34'의 6기 기업에 선정된 스타트업 6곳을 하나씩 소개합니다. 'SNU-동서 스타트업 프로듀스 34'는 주식회사 동서 김석수 회장이 기부한 발전기금으로 2021년부터 시작했습니다. [편집자 주]

마이티벅스는 세계적으로 가장 시급한 과제인 탄소중립 문제를 미생물 대사공학기술을 활용해 해결하려는 목표를 가지고 2022년 8월 설립한 회사다. 탄소 배출 산업이 밀집한 부산에 본사가 있다. 남태욱 대표를 포함해 7명의 전문 인력이 근무하고 있다.

남 대표는 마이티벅스 창립 이전에 미생물의 학술적 연구와 산업계의 생명공학 기술개발을 20년 넘게 수행했다. 남 대표는 "의료, 식품 외에도 다양한 분야에서 미생물이 가진 잠재력으로 기존에 풀 수 없었던 난제들을 해결할 수 있는 무한한 가능성을 확인했다"면서 "기후 위기가 점점 현실로 다가오는 것을 체감하며 탄소중립이라는 난제를 미생물로 해결할 수 있지 않을까 고민했다"며 창업 배경을 설명했다. 이어 "여러 미생물들의 생리 대사적 특성을 꾸준히 심도있게 분석하면서 이산화탄소 고정 효율을 높일 수 있는 과학적 아이디어를 도출했고, 미생물 세포가 고정한 이산화탄소로 화학 소재를 생산해 이윤을 창출하자는 사업 모델을 구상, 마이티벅스를 설립했다"고 덧붙였다.

해외 미생물 연구자들은 미생물을 벌레라는 영어단어 '벅(bug)'으로 지칭하는 경우가 많다. 회사이름에 대해 남 대표는 "대사공학 기술로 다양한 능력을 가진 미생물을 만들어 당면한 사회 문제들을 해결해 보자는 취지에서 힘세고 능력 있는 영어단어 마이티(mighty)와 미생물을 뜻하는 벅스(bugs)를 조합해 마이티벅스라는 사명을 지었다"고 말했다.

마이티벅스 개발전략회의. (왼쪽부터) 석영재 서울대 교수(CTO), 남태욱 대표, 김혜미 연구소장

탄소 중립 문제는 현 시대 인류가 가장 시급히 해결해야 할 과제다. 세계 대부분 국가들이 이행을 동의한 파리 협정에 따라 우리나라는 오는 2030년까지 기존 온실가스 배출량의 40%를 감축해야 한다. 또 오는 2050년까지 실질적인 이산화탄소 배출이 없는 넷제로를 실천해야 할 의무가 있다. 하지만 우리 산업 부문을 보면 발전이나 수송 분야처럼 화석 연료 사용을 대체할 수 있는 분야도 존재하지만 제철, 화학과 같이 현재의 산업 구조에서는 화석 연료 사용을 지속해야만 하는 분야도 동시에 존재한다.

또 산업체 부생가스 속의 이산화탄소는 다른 기체들과 섞인 채 배출돼 이산화탄소만 따로 분리해서 포집하고 저장하거나 전환하는 데도 막대한 비용이 필요하다. 남 대표는 "우리 기술은 이러한 산업 분야에서 배출하는 이산화탄소가 배출원에서 별도의 분리 포집 공정을 거치지 않고도 미생물에 의해 선별적으로 고형 물질로 전환하게 해준다"면서 "각종 화학 원료의 생산을 이산화탄소의 미생물 세포 내 전환으로 대체하는 것을 가능하게 해준다. 이는 결과적으로 생산된 소비재를 사용하는 것만으로 일반 소비자가 별도의 비용을 부담하지 않고도 탄소중립에 기여하는 효과를 우리 기술로 거둘 수 있다"고 말했다.

'마이티벅스'의 주력 서비스는 배출 가스 속 이산화탄소를 원료로 화학 소재를 생산하는 미생물 세포공장 기술이다. 산업 현장에서 배출하는 혼합가스를 그대로 활용해 별도의 분리·정제 과정 없이 이산화탄소를 포집하고 전환한다.

여러 특장점을 갖고 있다. 첫째 이산화탄소가 포함된 혼합가스를 그대로 이용하므로, 전처리 비용이 절감되고 기존 CCUS 기술 대비 가격 경쟁력이 높다. 둘째, 단순히 탄소를 포집하는 것이 아니라, 일상에 필요한 플라스틱, 고무, 나일론 원료 등 화학 소재로 전환해 부가 가치가 창출돼 석유화학 원료를 대체하는 새로운 시장을 만들어낸다. 셋째, 20년 이상 대사공학 연구 경험과 함께, 미생물 기반 탄소전환 분야에서 실질적으로 실험 설계를 수행할 수 있는 인력이 모여 있어 강력한 연구개발 역량에 기반한 사업 모델을 실제로 구현할 수 있다.

대사공학적으로 재설계한 이산화탄소 포집 최적화 광합성 박테리아의 이산화탄소 공급 배양 테스트 사진.

마이티벅스가 제공하는 서비스는 상용화가 아직 극초기 단계다. 해외에서는 란자텍(LanzaTech)이라는 미국 기업이 본사와 유사한 미생물 플랫폼을 이용해 제철소 등의 이산화탄소를 에탄올로 전환하는 사업을 하고 있다.

마이티벅스는 단순 포집이 아니라 포집-전환-생산을 연결하는 통합 플랫폼을 지향, 차별화를 꾀했다. 남 대표는 "이산화탄소를 화학 소재로 직접 전환해 탄소 감축과 동시에 매출 창출이 가능한 사업 모델을 가진 것이 가장 큰 차별점"이라면서 "플랫폼 미생물 기술 완성 후 실증 사업이 가능하다는 기술 특성으로 아직은 고객사와 본격적인 협력은 시작하지 않고 있다"고 말했다.

특히 마이티벅스는 남 대표를 포함해 7명 구성원 모두가 연구개발과 사업화를 위한 전문성을 갖췄다. CTO인 서울대 생명과학부 석영재 교수는 미생물의 탄소 대사 및 관련된 세포 내 신호 전달 분야 세계적인 석학이다. 40년 연구 경험과 깊은 통찰을 바탕으로 기존에 없는 새로운 미생물을 창조하며 마이티벅스 연구개발의 구심점 역할을 하고 있다.

남 대표는 "우리는 작은 스타트업이지만 자유로운 연구 환경과 빠른 의사결정 체계를 장점으로 갖고 있다"면서 "구성원들의 성과와 성장을 중시하는 기업 문화를 추구하고 있다"고 강조했다.

회사는 기술 수출 가능성을 기대하고 있다. 탄소 중립에 대한 시급성이 높고 정책 추진이 빠른 미국, 유럽같은 선진국은 물론 우리나라와 유사한 산업 구조를 가진 중국, 인도 등이 대상이 될 것으로 생각하고 있다.

마이티벅스 임원진. (왼쪽부터) 석영재 서울대 교수(CTO), 남태욱 대표, 김혜미 연구소장

마이티벅스는 작년 '인포뱅크 미래환경 기술펀드'에서 시드 투자를 유치했다. 투자금과 두 건의 국가 연구개발 과제를 활용해 활발히 연구 개발을 진행하고 있다. 플랫폼 균주 개발을 1년내에 완료할 계획이고, 내년까지 추가 투자 유치와 다음 단계의 국가 연구개발 과제로 자금을 확보해 탄소 다배출 업체들과 실증 사업화의 첫 단계를 시작할 예정이다.