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영어

As we move into the 21st century, the importance of marine resources is certain to increase due to the accelerated exhaustion of land resources. For the sustainable development of the world, therefore, we need to develop marine chemical bioindustries which enable us to produce industrial chemicals, advanced materials, fuels, and minerals from marine resources such as seaweeds and seawater. In this review, we selected five marine chemical bioindustries which include 1) seaweed polysaccharide industry, 2) marine advanced materials industry, 3) marine biofuel industry, 4) marine sea salt industry, and 5) deep-sea water industry, and discussed the current status and future prospects of each industry sector. It has been assessed that the future of marine chemical bioindustry looks very promising although there are many needs for more intensive research investments on marine bioprocess development through close cooperation between marine biologists and biochemical engineers.

한국어

지구에 왜 바다가 육지보다 많아야 되는지를 이해하기 시작한 것은 비교적 최근의 일이다. 기후변화와 이산화탄 소 저감 문제로 해양에 대한 연구가 본격화 되면서 해양 의 역할을 점차 이해하게 된 것이다. 특히 해양 미생물을 비롯한 해양생물들이 지구의 이산화탄소 등 물질 순환에 매우 중요한 역할을 하고 있다는 사실이 상세히 밝혀지고 있다. 그동안 해양미생물의 1% 만이 현재의 기술로 배양 이 가능하여 99%를 이해하지 못하였는데, 최근 해양미생 물유전체기술의 급속한 발전으로 해양생물의 이해와 이들 의 산업적 이용이 가능해지고 있다. 금년 6월 9일 미국 상원에서는 “The Blue Economy: The Role of the Ocean in Our Nation's Economic Future” 라는 주제의 청문회가 열렸다 [1]. 이제는 해양의 과학적 이해를 넘어 산업화를 통한 경제체제의 구축이 시작되고 있는 것이다. 흔히 ‘21세기는 바이오시대’라고 말하고 있다. 바이오를 기반으로 하는 생명공학 기술의 응용 분야는 매우 넓어서 의약, 재료, 환경, 에너지 등 인류의 생존에 필요한 대부분의 역할이 포함하고 있다. 이러한 생명공학의 응용 영역에 해당하는 모든 분야에서 해양생물들의 역할이 점 차 중요해 지고 있어 이제는 ‘21세기는 해양바이오시대’ 라고 불리게 될 것으로 예견되고 있다. 이러한 변화의 가 장 큰 요인은 그동안 베일에 싸여있던 해양생물들에 대한 이해가 크게 확대되어 가고 있고 산업바이오기술이 급속 히 발전되고 있기 때문이다. 점차 심각해지고 있는 우리나라의 자원 및 에너지 고 갈문제 해법의 하나도 해양에 있다. 최근 선진각국에서는 생물자원을 이용한 화학, 소재, 에너지 제품 생산에 막대 한 투자를 하고 있다. 그러나 우리나라에서는 생물자원의 부족으로 이 분야의 연구개발 및 산업화가 이루어지지 못하고 있는 실정이다. 그러나 우리에게는 바다가 있다. 육지면적 보다 훨씬 더 넓은 바다에서 막대한 양의 해양 생물자원을 얻을 수 있으며, 이러한 해양생물자원의 효율 적 이용기술의 개발은 해양바이오시대를 여는 중요한 전 기가 될 것이다. 지구의 총면적에서 70%에 달하는 면적 을 차지하는 해양에는 약 30만종의 생명체가 서식하고 있으며 이는 지구 전체 생물의 80%에 해당한다. 해양이 가지는 생태학적 가치는 실로 엄청나다고 할 수 있는데, 그 규모가 매년 21조 달러에 달한다는 연구 결과가 발표 된 사례가 있다 [2]. 한편, 여러 해양생물자원 중 우리가 특히 주목을 해야 할 것이 있다면 이는 단연 해조류라고 할 수 있다. 우리 나라를 비롯하여 일본, 중국 등 아시아 국가들이 주로 양 식에 의해 생산하고 있는 해조류 자원의 개발과 활용은 육상식물자원의 부족으로 인해 침체되어 있는 우리나라 산업바이오분야를 세계적인 수준으로 끌어 올릴 수 있을 것으로 생각된다. 미국, 유럽 주도의 기존 바이오기술에 크게 뒤쳐져있는 우리로서는 해조류기반 해양바이오기술 의 개발을 통해 세계를 주도해 나가는 새로운 전략을 수 립할 필요가 있다. 해양바이오시대가 본격화 될 것으로 전망되는 가장 큰 이유 중의 하나는 해양자원을 이용한 새로운 기술이 앞 으로 기존의 화학공업을 대체하거나 새롭게 변모시킬 수 있을 것으로 전망되기 때문이다. 현재의 화학공업은 석유 를 기반으로 하여 수많은 종류의 화학제품과 수송용 연료 들을 생산해 내고 있다. 그러나 석유자원의 고갈과 이산 화탄소 배출 규제 등 여러 가지 여건의 변화로 인해 기존 화학산업의 혁신적인 변화가 요구되어지고 있다. 세계적 기반을 가지고 있는 화학산업과 우리나라의 독자적 기반 으로 빠르게 성장하고 있는 해양바이오기술을 접목하면 세계적 경쟁력을 가진 해양화학생물산업을 일구어 낼 수 있다고 판단된다. 본 글에서는 풍부한 해양자원을 기반으로 발전하고 있는 해양화학생물산업 분야 중 세계적으로 각광 받고 있으며 우리나라에서도 발전 가능성이 큰 분야로 해조다당류산업, 해양신소재산업, 해양바이오연료산업, 해양제염산업, 해양 심층수산업 등 다섯 분야를 선정하고 이들 분야의 현황과 전망을 소개하고자 한다.