신성장동력화를 위한 바이오화학 기반구축 및 산업화기술개발사업 예타 추진을 위한 사업계획 수립 및 B/C 분석 연구용역 - 최종보고회 - 2011. 10. 4 전 라 북 도

목 차 I 전라북도 바이오화학 연구용역 개요 및 환경 분석 II 목 차 I 전라북도 바이오화학 연구용역 개요 및 환경 분석 II 바이오화학 2.0 : Green Carbon Korea 프로젝트 III 전라북도 바이오화학 발전전략

I. 전라북도 바이오화학 연구용역 개요 및 환경 분석 1. 연구용역 일반사항   ㅇ 연구용역기간 : 2011. 5. 2~10. 1(5개월) ㅇ 연구용역기관 : 한국바이오협회 2. 연구용역 목적 ㅇ 국내외 바이오화학산업 시장 및 산업전망바이오화학산업 육성정책 등을 분석하고, 전라북도의 비교우위에 대한 객관적인 분석을 바탕으로 바이오화학산업 육성 및 중앙부처의 지원을 위한 근거를 마련함. ㅇ 전라북도가 국내외 시장에서 경쟁력을 확보하기 위한 특화사업을 단계별로 제시하고 사업별로 세부 실천계획을 수립하며, 추진 로드맵 및 실행전략 도출을 통해 중앙정부와 협력하여 예타 추진에 탄력적으로 대응함. ㅇ 바이오화학산업 메카 조성이라는 전라북도의 바이오화학산업 비전을 추진하기 위해 『신성장동력화를 위한 바이오화학 기반구축 및 산업화 기술개발사업』 예타 추진을 위한 사업계획 수립 및 B/C분석 연구용역을 실시해 전라북도 바이오화학산업 실행계획(Action Plan)을 수립함. 1/36

I. 전라북도 바이오화학 연구용역 개요 및 환경 분석 3. 연구용역 내용   (1) 국내외 바이오화학산업 환경 분석 ㅇ 국내외 시장 동향 및 기술개발 동향 ㅇ 주요국 정책추진 동향 (2) 전라북도의 바이오화학산업 역량 및 전략 추진방향 ㅇ 국내 바이오화학산업 역량 분석 ㅇ 전라북도 바이오화학산업 역량 및 SWOT 분석 ㅇ 글로벌 바이오화학산업 투자아이템 조사 ㅇ 전라북도 전략적 추진방향 설정 (3) 전라북도의 바이오화학산업 육성 비전/목표 및 추진전략 ㅇ 비전 및 목표 ㅇ 세부 추진전략 ㅇ 사업 운영 및 투자방안 (4) 사업별 세부 실행계획(Action Plan) 수립 (5) 타당성 분석 ㅇ 정책적/기술적/경제적 타당성 분석 ㅇ 파급효과 분석 2/36

I. 전라북도 바이오화학 연구용역 개요 및 환경 분석 4. 새만금 종합 개발계획 (1) 비 전 ㅇ 녹색성장산업 견인 및 글로벌 경쟁력 강화로 수출의 거점화를 통한 ‘세계 신․재생에너지산업 허브 구축   (2) 주요 내용 : 신･재생에너지용지 규모 구 분 규모(㎢) 비 고 계 20.3 신재생에너지 우선개발용지 (1단계 : ～2020년) 소 계 8.8 연구‧시험 4.3 지식경제부 주관 바이오작물 시범생산 4.0 농림수산식품부 주관 폐기물 매립장 0.5 유보용지 (2단계 : 2021년 이후) 11.5 연구‧시험, 생산단지 등 3.0 8.5 풍력발전 - 주변지역에 분산 배치 3/36

I. 전라북도 바이오화학 연구용역 개요 및 환경 분석 (3) 삼성의 새만금 투자내용 및 의미   □ 투자내용 ㅇ 삼성 신수종사업으로 「그린에너지 종합산업단지」 조성 - 풍력, 태양전지, 에너지 스토리지, 연료전지 등 신재생에너지산업 - 신재생에너지 R&D, 정주 환경조성 ㅇ 투자 및 고용규모 - 투자시기 : 2021년부터 2040년까지 3단계 투자 - 투자규모 : 1단계(2021~2025년) 7조 6천 억원 규모 투자를 포함하여 3단계까지 총 20조 원 예상 - 고용규모 : 1단계 2만 명 고용을 시작으로 총 5만 명 초과 기대 □ 투자의미 ㅇ 단순한 산업단지 투자가 아닌 정주환경, R&D 등 삼성타운화 기대 ㅇ 세계 글로벌 기업의 투자로 새만금 개발 가속도 ㅇ 전라북도가 명실상부한 신재생에너지 메카로 자리 확보 4/36

II. 바이오화학 2.0 : Green Carbon Korea 프로젝트 5/36

II. 바이오화학 2.0 : Green Carbon Korea 프로젝트 2. 해외 바이오화학산업 동향 및 전망 6/36

II. 바이오화학 2.0 : Green Carbon Korea 프로젝트 7/36

II. 바이오화학 2.0 : Green Carbon Korea 프로젝트 3. 국내 바이오화학산업 동향 8/36

II. 바이오화학 2.0 : Green Carbon Korea 프로젝트 4. 추진 필요성 및 시급성 9/36

II. 바이오화학 2.0 : Green Carbon Korea 프로젝트 □ 중국의 바이오화학 집중 투자 대비 10/36

II. 바이오화학 2.0 : Green Carbon Korea 프로젝트 5. 비전 및 목표 2020년 세계 5위권 바이오화학산업 강국 도약을 위한 그린카본 기반의 바이오화학산업 선도 □ 바이오화학 산업 및 시장 경쟁력 확보 ㅇ 단계적 기술개발 프로젝트를 통해 바이오화학산업을 조기에 정착시키고, 지속적으로 육성함으로써 바이오화학산업 및 시장 경쟁력 확보 □ 세계 5위권의 바이오화학산업 강국으로 도약 선도 ㅇ 바이오기술과 화학기술을 융합해 시너지를 제고함으로써 2020년 세계 제5위권(미국, EU, 일본, 중국, 한국)의 바이오화학산업 강국으로 도약 11/36

II. 바이오화학 2.0 : Green Carbon Korea 프로젝트 □ 사업 구성도 12/36

II. 바이오화학 2.0 : Green Carbon Korea 프로젝트 6. 사업 내용 □ 사업 요약 (1) 사업명칭 : 바이오화학 2.0 : Green Carbon Korea 프로젝트 (2) 추진주체 : 지식경제부, 전라북도, 대구광역시 (3) 사업기간 : 2013년~2017년(총 5년) (4) 총사업비 : 3,185억원(국고 1,694억 원, 기타 1,491억 원) (5) 바이오화학 2.0 10대 전략과제 ㅇ 바이오화학산업의 조기정착 및 5대 주력산업과의 동반성장을 위한 10대 R&D 전략과제 도출 - 과제수 : 10개(산업공통 3개, 산업원천 5개, 산업융합 2개) 5대 주력산업별(전기전자, 자동차, 정유석유, 섬유, 산업재)로 바이오화학소재를 산업화하기 위해 산업공통기술, 산업원천기술, 산업융합기술(바이오플라스틱 원스톱기술, 바이오콤비나트기술) 개발을 통한 10대 전략과제 지원 13/36

II. 바이오화학 2.0 : Green Carbon Korea 프로젝트 □ 사업 개괄 14/36

II. 바이오화학 2.0 : Green Carbon Korea 프로젝트 7. 소요예산 15/36

II. 바이오화학 2.0 : Green Carbon Korea 프로젝트 8. 사업 기대효과 □ 세계시장 및 국내생산 규모 : 2018년 이후 연간 8.5조 원 규모 국내생산 기대 16/36

II. 바이오화학 2.0 : Green Carbon Korea 프로젝트 □ 2018년 이후 연평균 788억 원의 편익발생 예측(기준 시나리오) 17/36

II. 바이오화학 2.0 : Green Carbon Korea 프로젝트 18/36

II. 바이오화학 2.0 : Green Carbon Korea 프로젝트 □ 바이오화학산업 발전비전 2020 달성에 주도적 역할 수행   ㅇ 바이오화학 2.0 프로젝트가 2020년 우리나라 바이오화학산업 발전비전 달성에 중추적이고 주도적인 역할을 수행함으로써 국내 바이오화학산업의 육성과 발전에 돌파구 마련 <우리나라의 2020년 바이오화학산업 총괄 발전비전 및 목표> 19/36

- 우리나라 2020년 바이오화학산업 규모의 약 30% 점유 및 달성 - III. 전라북도 바이오화학 발전전략 1. 전라북도 바이오화학 발전전략 비전 및 목표 (1) 전라북도 바이오화학 발전전략 비전 『바이오화학산업의 메카 전라북도』 2020년까지 우리나라의 세계 5위권 바이오화학산업 강국 도약을 위한 전라북도의 바이오화학산업 집적화 및 선도기지화 - 우리나라 2020년 바이오화학산업 규모의 약 30% 점유 및 달성 - 20/36

III. 전라북도 바이오화학 발전전략 (2) 전라북도 바이오화학 발전전략 목표 □ 산업생산부문 : 5.4조 원 달성   □ 산업생산부문 : 5.4조 원 달성 ㅇ 2020년도 우리나라 바이오화학제품 생산규모 약 18조 원의 약 30%인 5.4조 원의 생산규모를 달성함. □ 고용창출부문 : 1만 8천 명 고용창출 ㅇ 2020년 우리나라 바이오화학산업 생산규모 예측치를 기준으로 한 고용창출 6만 명의 약 30%인 1만 8천 명 규모의 고용을 창출함. □ 해외수출부문 : 1.8조 원 수출 달성 ㅇ 2020년까지 우리나라 바이오화학산업 수출규모 예측치인 약 6.1조 원을 기준으로 약 30% 수준인 1.8조 원 규모의 수출 목표를 설정함. 21/36

바이오솔벤트(Biosolvent) 개발 바이오슈가(Biosugar) 생산기술 개발 III. 전라북도 바이오화학 발전전략 2. 전라북도 바이오화학 발전전략 내용 및 과제 구분 No. 과제명 비고 바이오 화학 2.0 연계과제 1 바이오콤비나트기술을 이용한 바이오화학제품 개발 전라북도 출연/지정형 /산업융합기술 과제 2 자동차 소재용 바이오폴리우레탄 (Biopolyurethane) 개발 자유공모형/ 산업원천기술 과제 3 석유용제 대체용 바이오솔벤트(Biosolvent) 개발 4 친환경 포장재용 Bio-PET 개발 5 전기전자용 바이오아크릴수지 개발 6 나일론 대체용 친환경 바이오카프로락탐 (Biocaprolactam) 개발 7 바이오슈가(Biosugar) 생산기술 개발 지정 또는 자유공모형 /산업공통기술 과제 8 바이오화학제품 경쟁력 향상 및 상업화 촉진 인증기술 개발 9 바이오화학제품 지원기술 개발 : 바이오화학 전문인력 양성 전라북도 별도과제 10 EPS 대체 Bead형 친환경 천연 발포소재 개발 전라북도 후보과제/자유 공모형/산업원천기술 과제 11 바이오화학관련 기업 및 기관 유치방안 전라북도 공통과제 /특성화 과제 22/36

III. 전라북도 바이오화학 발전전략 3. 전라북도 바이오화학 발전전략 11대 실행계획   (1) 바이오콤비나트기술을 이용한 바이오화학제품 개발 □ 연구 목표 및 내용 ㅇ 석유화학공정 수준이상의 바이오콤비나트 공정 및 기술개발 - 다양한 그린카본을 동시에 flexible하게 사용하는 원료물질 다변화 공정 및 기술개발 - 폐기물 및 폐열을 재활용하여 원료물질 비용, 에너지 소비, 폐기물 발생을 최소화할 수 있는 저비용 친환경 공정 및 기술개발 - 바이오연료, 바이오화학물질, 바이오기능성 소재 생산을 일괄적으로 연결하여 공정 효율을 극대화할 수 있는 통합형 융합공정 및 기술개발 ㅇ 바이오콤비나트에 적용 가능한 바이오화학제품 3개 이상을 발굴하여 조기 사업화기술 개발 - 바이오화학제품(에탄올, Butanediol/Propanediol, DHA/Succinate)을 바이오콤비나트를 통하여 실제 생산함으로써 상업공정 운전에 필요한 기술개발 및 인력양성 추진 - 상기 3개 이상의 바이오화학제품을 생산함으로써 2018년 이후 연간 5조 원 이상의 매출 달성 23/36

III. 전라북도 바이오화학 발전전략 (2) 자동차 소재용 바이오폴리우레탄(Biopolyurethane) 개발 □ 연구 목표 ㅇ 그린카본으로부터 자동차용 폴리우레탄의 생산을 위한 전구체 및 단량체를 만들고, 이를 이용하여 고성능 바이오폴리우레탄 생산기술 개발 □ 연구 내용 ㅇ 천연 오일을 이용한 다양한 바이오폴리올 생산기술 개발 ㅇ 다양한 그린카본을 이용한 다양한 바이오폴리올 생산기술 개발 ㅇ 물성 향상을 위한 바이오폴리올 개질기술 개발 ㅇ Isocyanate 대체 생물학적 질소 함유 화합물 생산 원천기술 개발 ㅇ 바이오폴리올과 isocyanate 이용 바이오폴리우레탄 중합기술 개발 ㅇ 자동차 소재용 고성능 물성 바이오폴리우레탄 개발 24/36

III. 전라북도 바이오화학 발전전략 (3) 석유용제 대체용 바이오솔벤트(Biosolvent) 개발 □ 연구 목표 ㅇ 석유용제 대체용의 생태친화적 바이오솔벤트(Diethyl Ether, Ethyl Lactate) 개발 및 기존 솔벤트 대비 저독성/생분해성 바이오솔벤트 개발 □ 연구 내용 ㅇ 그린카본 성분 분석 및 전처리 방법 ㅇ 발효 및 정제공정 개발 - 바이오에탄올 및 플랫폼화학품 생산 산업용 바이오촉매 개발과 실증형 발효 및 생물전환기술 개발 등 ㅇ 바이오화학 하이브리드 전환공정 최적화 - 바이오에탄올로부터 Bio-Diethyl Ether 및 Ethyl Lactate 전환촉매 및 최적 생산공정 개발 등 25/36

III. 전라북도 바이오화학 발전전략 (4) 친환경 포장재용 Bio-PET 개발 □ 연구 목표 ㅇ 석유 유래 PET를 그린카본 유래 Bio-PET로 대체하기 위한 친환경 Bio-PET 원료생산 및 합성기술 개발 □ 연구 내용 ㅇ 그린카본을 이용하여 생산된 Bio-PET 원료를 사용하여 바이오에틸렌글리콜(Ethylene Glycol, Bio-EG) 합성공정기술 개발 ㅇ 그린카본을 이용한 바이오테레프탈릭산(Bio-PTA) 생산공정기술 개발 ㅇ 합성된 Bio-EG 및 PTA를 중합한 Bio-PET 중합 공정기술 개발 ㅇ 파일롯트 규모의 Bio-PET 생산공정기술 개발 26/36

III. 전라북도 바이오화학 발전전략 (5) 전기전자용 바이오아크릴 수지 개발 □ 연구 목표 ㅇ LCD 등의 전기전자 가전제품의 하우징에 이용되는 기존의 아크릴 수지를 그린카본 유래 바이오아크릴 소재로 대체 □ 연구 내용 ㅇ 아크릴 수지의 Monomer 생산을 위한 그린카본 공정의 개발 ㅇ 다양한 물성의 아크릴 수지를 위한 Monomer 생산공정 개발 ㅇ 그린카본 유래의 폴리아크릴레이트의 공중합체 생산공정 개발 ㅇ 그린카본 유래 아크릴 수지의 적용성 증진기술 개발 ㅇ 그린카본 유래 아크릴 수지의 응용제품 개발기술 27/36

III. 전라북도 바이오화학 발전전략 (6) 나일론 대체용 친환경 바이오카프로락탐(Biocaprolactam) 개발 □ 연구 목표 ㅇ Bio-Nylon 6 원료용 그린카본기반 카프로락탐생산을 위한 바이오기술개발 □ 연구 내용 ㅇ 당류로부터 아미노산 경유 바이오-카프로락탐 생산기술개발 ㅇ 당으로부터 아미노산 비 경유 바이오카프로락탐 생산용 균주 및 공정 개발 ㅇ 바이오카프로락탐을 원료로 하는 Bio-Nylon 6 중합공정 개발 28/36

III. 전라북도 바이오화학 발전전략 (7) 바이오슈가(Biosugar) 생산기술 개발 □ 연구 목표 ㅇ 그린카본을 원료로 한 바이오화학용 바이오슈가 생산기술 개발 및 그린 카본 원료 다변화에 따른 바이오슈가 생산능력의 확보 □ 연구 내용 ㅇ 연속 전처리 당화기술의 개발 ㅇ 산업미생물 발효에 적합한 고농도 발효당의 제조기술 개발 ㅇ 공정 부산물의 고부가가치 응용 제품화기술 개발 ㅇ 원료 그린카본과 공정 폐기물의 친환경적 처리기술의 개발 혹은 확립 ㅇ 글루코오즈계 및 자일로오즈계 맞춤형 전처리 및 당화기술의 개발 ㅇ 갈락토오즈계 맞춤형 전처리 및 당화기술의 개발 ㅇ 우론산계 맞춤형 전처리 및 당화기술의 개발 29/36

III. 전라북도 바이오화학 발전전략 (8) 화학제품 경쟁력 향상 및 상업화 촉진 인증기술 개발 □ 연구 목표 ㅇ 바이오화학산업의 성공적인 상업화와 소비 촉진을 위한 바이오화학제품 및 생산기술의 인증기술 및 인증제도의 개발 □ 연구 내용 ㅇ 제1세부과제 : 바이오화학제품의 R&D 및 제품화 촉진을 위한 국제 수준의 인증기술 개발 - 다양한 그린카본을 이용하여 생산되는 바이오화학제품 중의 14C 및 12C 함량의 측정을 위한 시료 종류별 표준 전처리법 확립 - 국내에서 생산 및 도입된 바이오화학제품에 대한 내구성, 부식성, 생분해성, 복합성 등의 품질 특성시험 및 기준 설정 등 ㅇ 제2세부과제 : 바이오화학제품의 시장 확대 및 소비 촉진을 위한 바이오화학 인증제도 개발 - 바이오화학 인증을 위한 제품별 인증 시험법 개발 - 바이오화학 제품별 인증규격(안) 제정 - 바이오화학 인증제도 시행안 확립 등 30/36

III. 전라북도 바이오화학 발전전략 (9) 바이오화학제품 지원기술 개발 : 바이오화학 전문인력 양성 □ 연구 목표 ㅇ 바이오화학 2.0 : Green Carbon Korea 프로젝트 수행 등에 대비해 전문인력 양성에 대한 공통지원기술 확보 및 활용 □ 연구 내용 ㅇ 산업 현장 전문인력 양성 추진 ㅇ 바이오화학 전문인력 양성 및 활용 지원 - 바이오플라스틱 및 바이오정밀화학제품부문 ㅇ 바이오화학 : 연계활용 및 인증도입 지원  31/36

III. 전라북도 바이오화학 발전전략 (10) EPS 대체 Bead형 친환경 천연 발포소재 개발 □ 연구 목표 ㅇ 석유화학계 스티로폼(EPS Foam)을 친환경 폼으로 대체해 실용화하기 위한 EPS 대체의 천연소재 유래 친환경 Bead형 소재 및 관련 친환경 폼 개발 □ 연구 내용 ㅇ 천연소재를 기반으로 한 중합체 제조기술 개발 ㅇ 천연소재 기반 중합체의 열 발포기능 부여 및 제어기술 개발 ㅇ 천연소재 기반 중합체의 미립화기술 개발 ㅇ 다양한 형태, 크기, 용도별 현장 발포 Pattern 확보 및 현장 조건 확립 ㅇ 개발된 소재의 다양한 응용연구 및 용도 개발 32/36

III. 전라북도 바이오화학 발전전략 (11) 바이오화학관련 기업 및 기관 유치방안 ◈ 1단계 단기 유치방안 : 바이오화학산업 성장 인프라 조성 ㅇ 바이오기업 및 화학기업 유치병행 : 전북이 바이오화학산업 메카로 성장하기 위한 기본전략 - 주요 바이오기업과 석유화학 및 정밀화학기업 중 바이오화학분야에 참여하고 있는 기업과 참여준비 중인 기업을 대상으로 추진함. ㅇ 바이오화학소재 이용 및 수요그룹의 5대 주력산업관련 기업 유치 추진 - 자동차 부품기업, 석유정유관련 기업, 식품포장재 및 건축재 등 산업재 관련기업을 비롯하여 컴파운딩 전문기업 등을 대상으로 추진함. ㅇ 생산기술 노하우 활용기업 및 중소기업 유치 - 생산기술 노하우 축적을 지원할 수 있는 바이오콤비나트 시스템을 활용해 생산기술 전문인력 훈련에 기여할 수 있는 관련기업 및 중소기업을 유치함. ㅇ 그린카본 확보 및 물류비용 절감효과 최대한 활용 - 그린카본을 직접 확보하거나 연계하고, 물류비용을 대폭 절감할 수 있는 전라북도의 특성과 강점에 대한 적극적인 홍보를 통해 기업 유치를 추진함. ㅇ 바이오화학 관련기관 활성도 제고 및 전문기관 유치 - 전라북도 대학교의 바이오화학 인력교육시스템 강화, 한국생명공학연구원 바이오소재연구소 활성도 제고 및 한국화학연구원 분원 등을 유치함. 33/36

III. 전라북도 바이오화학 발전전략 (11) 바이오화학관련 기업 및 기관 유치방안 ◈ 2단계 중기 유치방안 : 새만금 바이오작물단지/바이오화학단지 조성 연계 및 해외기업 유치 추진 ㅇ 바이오작물단지 조성 연계 추진 - 전라북도 새만금 종합 개발계획 중 그린카본 육성전략인 바이오작물단지와 연계하고, 그린카본을 필수적으로 확보해야 하는 기업들의 집적을 유도함. ㅇ 바이오화학단지 조성 연계 추진 - 바이오콤비나트 참여기업 및 생산제품 전용공장을 우선적으로 새만금으로 유치하며, 지속적으로 관련 기업 및 공장 유치를 추진함. ㅇ 바이오화학관련 해외기업 유치 검토 및 추진 - 바이오화학제품 생산기지 확보에 관심이 있는 해외 기업이나 국내 관련 기업과 협력관계에 있는 해외기업을 대상으로 사례별로 유치활동을 전개함. 34/36

<전라북도 바이오화학 연구용역 추진위원회> No. 소 속 성명 및 직위 비 고 1 서울대학교 유영제 교수 위원장 2 서진호 교수 부위원장 3 창해에탄올 최기욱 상무 석유정유 4 GS칼텍스 송효학 책임연구원 5 현대자동차 이성훈 팀장 자동차 6 대상 박동철 실장 산업재 7 삼양사 권영도 팀장 8 명지대학교 문선웅 교수 경제성 9 Korea바이오경제포럼 박형연 박사 정책 10 고려대학교 김경헌 교수 간사 35/36

<전라북도 바이오화학 연구용역 자문위원회> No. 소 속 성명 및 직위 비 고 1 전북대학교 정봉우 교수 위원장 2 국무총리실 새만금사업추진기획단 김헌정 개발기획과장 위 원 3 전북발전연구원 김재구 부연구위원 4 서울대학교 김병기 교수 5 한국산업기술평가관리원 박경문 바이오 PD 6 KAIST 이상엽 교수 7 정용섭 교수 8 박승문 교수 9 양문식 교수 10 산업연구원 최윤희 연구위원 11 한국화학연구원 송봉근 단장 12 한국생명공학연구원 바이오소재연구소 이무송 소장 36/36

감사합니다