석유화학산업 대비 바이오화학산업의 가치-비용 경쟁력 분석을 통한 국내외 시장 현황 파악 및 산업 육성을 위한 정책 방향 제시 doc_id PCY_201504090239092151_1

본고에서는 신성장동력 중 하나로서 바이오화학의 국내외 시장 현황 및 전망을 파악하고, 선진 화학기업의 바이오화학 전략과 선진국 정부의 정책동향을 파악함으로써 바이오화학산업의 큰 흐름을 이해하고자 한다. 또 선진국 기업·기술, 산업 및 정책 동향 파악을 통해 한국 기업 및 정부의 바이오화학산업 진출에 방향성을 제시하고 시사점을 제공하고자 한다. 즉, 선진 기업들의 기술수준 및 바이오플라스틱 개발 동향, 경영전략 방향과 구체적인 실행계획을 파악하여 한국 바이오화학산업의 현 위상과 비교하는 한편, 수요-공급의 종합적 관점에서 정책적 시사점을 도출한다. 한편, 기존의 석유화학산업과의 비교 관점에서 바이오화학산업의 ‘ 가치-비용 분석’을 통한 경쟁력 분석을 전문가 그룹 인터뷰를 통해 파악한다. 바이오화학산업의 경우 완전히 새로운 시장이 존재하는 산업이 아니라, 기존 석유화학산업에서 만들어진 제품을 ‘대체’해 가거나 새로운 ‘가치’를 가진 제품을 개발해 가야 하는 상황이다. 따라서 산업의 경쟁력을 분석함에 있어서는 석유화학산업과 비교해 보는 것이 실제적인 적용 가능성 측면에서 매우 중요한 요소로 판단된다. 이에 본 연구는 석유화학산업과 바이오화학산업의 비교에 초점을 맞추고자 한다. 세계적으로 친환경 신성장동력으로 각광받고 있는 바이오화학산업(특히 바이오플라스틱)에서 우리나라가 일정한 글로벌 위상을 확보하기 위해서는, 시장(수요) 역량 제고와 공급 경쟁력 강화, 전후방 연관산업 간 및 산·학·연 간 연계 강화, 일반 소비자의 수용태세 제고 등이 균형있게, 그리고 병행하여 이루어지는 것이 필요하다. 현재와 같은 공급자 위주의 산업 육성·진흥 정책만으로는 한계가 있는바, 시장 및 수요 창출·확대 정책이 반드시 선행되어야 비로소 정책의 실효성을 확보할 수 있다. 여기서는 지금까지의 바이오화학산업 현황과 전망, 정책 현황 및 문제점, 그리고 바이오화학 관련 산·학·연 전문가 FG1에 의거한 가치-비용 경쟁력 분석과 설문조사, 특허청 특허통계 DB를 이용한 정성적인 기술경쟁력 분석 등을 토대로, 바이오화학산업의 기본 정책방향과 세부 정책과제를 제시해 보고자 한다. 본고는 전년도의 최윤희 외(2013), 「바이오경제 시대의 정책과제」 보고서에서 총론적으로 다룬 3대 바이오기술Red BT(의약), Green BT(식품·농업) 및 White BT(일반산업) 가운데 White BT, 즉 ‘산업바이오’(industrial biotechnology)의 산업화 내지 산업적 활용에 초점을 맞추고 있다. 화이트 바이오의 산업화 중 바이오화학이 가장 큰 비중을 차지하고 있는데, 바이오화학산업의 범위가 매우 넓고 분석 관점 또한 매우 다양하다. 하지만 본고에서는 가용 데이터와 기존 이론을 토대로 ‘가치 - 비용 격차 모형‘을 도출하고, 이 분야 전문가들을 대상으로 한 집중 인터뷰를 토대로 기존 석유기반 화학산업과의 비교 관점에서 동 산업의 경쟁력을 분석하는 데 초점을 맞추고자 한다. 그린 프리미엄에 대한 명확한 구조적 정의와 이를 기반으로, 실제로 설문을 통해 석유화학 대비 바이오화학의 그린 프리미엄을 측정한 NO5A 1nstitute(2014)의 연구는 본 연구와 가장 유사한 기존연구라 할 수 있다. 또한, 동 연구의 실증분석 결과 또한 다음 장에서 제시되는 본 연구의 결과와 유사한 측면이 존재한다. 하지만 NO5A의 연구는 단지 바이오화학의 ‘가치’ 측면만을 고려하였고, 가치의 여러 측면 중에서도 친환경성만을 고려했다. 이 점에서, 바이오화학의 석유화학 대비 비용과 가치를 동시에 고려하고, 가치 또한 여러 측면을 종합적으로 고려한 본 연구에 비해 한 쪽 부분만의 분석에 치우친다고 할 수 있다. 국내의 연구로는 다이아몬드 모델의 관점에서 국내 바이오화학산업의 경쟁력을 정성적으로 분석한 심우석·남장근(2013)의 연구와, 신상태(2012)년 바이오화학산업 관련 정부의 정책 만족도를 조사한 연구가 있다. 전자의 경우 업계 실태조사가 부재한 가운데 정성적 서술에 그쳐 객관적 신뢰성이 결여되었으며, 후자의 경우에는 바이오플라스틱협회 소속 48개 업체를 대상으로 한 정책 만족도 조사를 실시한바, 설문조사를 통한 정성분석과 몇 개의 회귀식을 통한 정량분석을 병행하였다. 특히 본 모델은 바이오화학산업 경쟁력 비교의 분석 틀(framework)을, 기존의 공급 면인 ‘비용’ 중심의 비교방식에다 수요 면인 소비자나 공공의 ‘가치’ 측면을 추가한 ‘가치-비용’, 즉 수요-공급 양면에서 비교했다는 점에서 의의가 있다. 바이오화학산업과 같이 소비자 가치와 공공의 가치 등 수요 면의 가치가 중요한 산업의 경우, 이러한 수요공급 양면을 모두 비교분석하는 분석틀이 필요할 것이다. 또 후술하는 바와 같이, 광의의 바이오화학에는 바이오플라스틱 및 정밀화학 외에 바이오연료(biofuels)도 포함된다. 실제로 현 시점에서 상대적으로 더 활성화되어 있는 쪽은 바이오연료 부문이다. 하지만 본고에서는 바이오연료보다 산업화 범위가 훨씬 넓고 다양한 바이오플라스틱 부문에 초점을 맞추고자 한다. 이하에서는 바이오화학산업의 개요 및 중요성, 세계 및 국내 바이오 화학산업의 현황과 기술특허 동향, 국내외 선도기업의 동향, 주요국의 정책 동향과 우리나라의 정책 현황 및 문제점, 바이오화학 분야의 외부 전문가들을 대상으로 한 Focus Group 인터뷰를 토대로 한 경쟁력 비교 설문조사, 기존이론 서베이에 의거하여 새로운 분석 틀에 의한 석유화학산업 대비 바이오화학산업의 가치(수요) - 비용(공급) 모형 분석 등을 실시한다. '바이오화학산업(biochemical industry 또는 bio-based chemicals)'이란, 광의로는 “석유나 천연가스(즉, 화석연료) 기반 생분해성 고분자를 포함한, 재생가능한 생물자원인 바이오매스를 원료로 사용하거나 생물체(미생물, 효소)를 이용하여 각종 화학제품을 만들어내는 산업”을 가리킨다. 이 경우 바이오연료(biofuel)까지 포함하는 넓은 의미의 개념이 된다. 바이오연료는 2005년경부터 에탄올 개발이 시작되면서 붐을 이루고 있으며, 이에 비해 바이오소재(biomaterials)는 비교적 새롭게 떠오르고 있는 분야이다. 반면, 협의로는 생물기술(BT)을 이용하여 바이오매스를 원료로 바이오화합물(석유화학 제품 및 정밀화학 제품의 대체품)을 생산하는 산업을 가리킨다. '바이오화학산업(biochemical industry 또는 bio-based chemicals)'이란, 광의로는 “석유나 천연가스(즉, 화석연료) 기반 생분해성 고분자를 포함한, 재생가능한 생물자원인 바이오매스를 원료로 사용하거나 생물체(미생물, 효소)를 이용하여 각종 화학제품을 만들어내는 산업”을 가리킨다. 이 경우 바이오연료(biofuel)까지 포함하는 넓은 의미의 개념이 된다. 바이오연료는 2005년경부터 에탄올 개발이 시작되면서 붐을 이루고 있으며, 이에 비해 바이오소재(biomaterials)는 비교적 새롭게 떠오르고 있는 분야이다. 반면, 협의로는 생물기술(BT)을 이용하여 바이오매스를 원료로 바이오화합물(석유화학 제품 및 정밀화학 제품의 대체품)을 생산하는 산업을 가리킨다. 여기서 ‘바이오매스‘란 석유 등 화석연료를 대체하는 개념으로, 옥수수·사탕수수·사탕무·목재류·전분(starch) 등 재생가능한 식물자원을 의미하며, BT기술은 효소(enzyme) 혹은 미생물(microorganism)을 활용한 기술을 의미한다. 바이오매스는 제1세대(옥수수 등 전분계)에서 제2세대를 거쳐 까지 진화하고 있다.