산/업/화/현/장/목/소/리… 목재산업 전문가 강석구 충남대학교 환경소재공학과 교수

‘반탄화목재’ 부가가치 커…실용화로 산업화 뿌리 내려

‘반탄화목재’ 활용한 번개탄‧나무연탄‧녹조제거재 실용화 숙제는 적극적인 지원 뒷 따라야

강 교수 "연구성과 '용두사미' 농업기술실용화재단 만나 기술사업화에 눈 떴다" 

-반탄화목재를 이용한 기술은 언제부터 시작하였나?

▶지난 2011년 8월 반탄화목재를 이용한 고부가가치화 연구를 위해 산림청 및 중소기업청, 교육부 LINC사업과 충남대학교 자체연구 등 12가지 과제를 5년간 수행하였다.

 

-반탄화목재에 대한 산업 활용도가 높아지고 있다. 어떤 과제로, 어떻게 개발이 진행되고 있나?

▶과제수행을 통해 병충해피해목 및 임지부산물을 이용해 고효율 연료화를 비롯한 착화가 빠른 캠핑용장작, 친환경번개탄, 나무연탄 등을 개발하였으며, 최근에는 여름철 사회적 문제를 야기하고 있는 녹조발생을 억제할 수 있는 녹조제거제의 개발 및 가금류에게 목초성분을 공급할 수 있는 반탄화목재분말을 이용한 음용수급수 필터 등을 개발하였다.

 

특히, 산림청의 임업기술개발사업을 통해(목재기반의 산림 신소득 창출 고도화) 유해가스가 저감화 된 친환경 성형목탄의 개발 및 양산화를 위한 시제품제작 및 대량생산 공정확립을 수행하였다. 

-연구된 신기술에 대한 산업계의 실용화도 중요하다고 본다?

▶그렇다. 이러한 연구결과를 사업화하기 위해 관심있는 업체를 발굴하여 공동으로 중소기업청의 산학연기술개발사업을 수행함으로서 시제품 제작 및 비즈니스모델 수립 등의 사업화를 도모하고 있다.

 

-교수님께 연구하고 있는 신기술들의 특장점은 무엇인가?

▶부가가치가 높은 인테리어재료나 건축재로 사용되는 반탄화목재(Torrefied wood)제조 및 활용 기술은 원래 저부가가치의 목재를 고온 열처리를 통해 재색을 짙게 하여 목재의 고급화를 유도할 수 있고 치수 안정성을 개선하는 등의 장점을 갖고 있는 열화학적 개량 목재기술이다.

목재는 셀룰로오즈, 헤미셀룰로오즈, 리그닌으로 구성되어 있는데 각각의 열분해 온도가 다르다. 헤미셀룰로오즈는 당성분으로 가장 낮은 온도에서 분해되어 갈색된다. 이를 Millard 반응이라고 하는데 150-230℃에서 헤미셀룰로오즈가 분해된다.  

 

온도범위에서 일정시간 목재를 열처리하여 본래 재색과는 완연히 다른 재색을 갖도록 만드는 기술이다. 이러한 색상 변화뿐만 아니라 재색변화 목재는 휘발성유기화합물(VOC)가 사라져 친환경 재료이며, 열처리로 인해 치수안정성이 높기 때문에 야외 건축시설재로 사용될 수 있으며, 착색이 필요없어 인체친화형 재료이다. 

목재의 주성분이 탄소, 수소, 산소로 구성되어 있는데, 고열처리에 의해 주요 구성 성분인 탄소의 함량이 기존 50%에서 70%까지 높아지면서 최종적으로는 탄소 100%의 숯이 된다. 이러한 원소성분의 변화와 더불어 고열처리 건조에 따라 수분이 증발되고, 일산화탄소와 이산화탄소, 아세트산 및 메탄가스등의 휘발성분이 차례로 제거된다.  

 

-이러한 고열처리목재의 제작은 생재 상태의 목재를 이용하기 때문에 고열건조에 의한 찌그러짐과 내부 할렬발생을 최소화해야하는 고도의 기술이 요구되지 않나?

▶그래서 이러한 단점을 어떻게 하면 좋은 장점으로 활용할 수 있을까 고민하던 중, 고열처리건조시 내부에 찌그러짐와 갈라짐의 발생이 오히려 장점이 될 수 있다는 점에 착안하여 연료로 사용할 경우 도움이 될 수 있을 것 같다는 엉뚱한 역발상으로 시작되었다.

 

-캠핑용 장작 개발도 사연이 있다는데?

▶그동안 건축용재로 사용하기위해 어렵게 만들어야 하는 반탄화목재의 제조공정을 새로운 용도의 개발을 통해 단점을 장점으로 활용한 착화시간이 빠르고 유해가스가 저감화된 친환경 캠핑용 장작이 탄생되었다. 

-그동안 반탄화목재 개발과정이 쉽지 않았던 것 같다?

▶그렇다. 캠핑용 장작이 개발되었지만 기존의 건축내장재를 생산하는 고열처리장치로는 생산비용이 맞지 않다. 그래서 새롭게 커피로스터를 응용한 Wood roaster를 개발하고 이를 이용한 제품을 개발하였다.

이후 반탄화목재를 분말로 분쇄하여 유해가스가 제거된 친환경 번개탄 제조로 지적재산권을 확보하였고, 최근에는 2010년 화석연료보조금 폐지에 따른 연탄대체 제품인 나무연탄의 개발 중이다.

 

-왜 연구 성과물에 대한 실용화 기술사업화에 노력하시게 되었는가?

▶최근의 대학의 연구는 교육부를 비롯해 중소기업청, 농림부등 산학연공동연구와 기술사업화에 대한 노력을 다양한 루트로 지속적으로 요구받고 있다.

충남대학교에 임용돼 기술사업화와 관련한 산학협력단 부단장을 맡으면서 기술사업화에 대한 새로운 분야에 눈을 뜨게 되었다.

 

대학에서 개발된 기술과 연구결과가 실제로 사업화되는 것이 대단히 어려움을 체감하게되었다. 특히, 수요자와 공급자의 요구사항이 서로 조율하기가 매우 어려운데 이는 개발자 즉, 대학의 연구자가 산업에 대한 이해와 경험이 절대적으로 필요한 사항임을 알 수 있었다.  

 

-연구성과에 대한 각 산업체별 기술실용화가 절실하다고 본다?

▶나는 대학에 오기전 1995년부터 2011년까지 약 17년동안 기업에 종사하면서 희노애락을 함께해 왔다. 그러면서 많은 좌절과 시련도 있었지만 개발제품이 사업화가 되기까지의 어려움을 기반으로 개발제품에 대한 성공체험등을 했던것이 나만의 기술사업화의 노하우가 되지 않았나 생각한다.

 

또한 나는 이렇게 대학내에서 산학협력관련 보직을 거치면서 기술사업화에 대한 방법을 터득한 것으로 생각된다.  다른 연구자와는 달리 연구를 통해 개발된 기술을 산업에 적용하는 방법보다는 산업이나 사회가 원하는 기술을 개발하는 역접근 방법을 선택했다.

 

즉, 유해가스가 저감화된 번개탄이 우리사회에 필요했고, 녹조발생의 사회문제에 대한 고민과 캠핑수요의 급증등을 반영안 사회가 요구하고 필요한 연구를 수행함으로써 그 결과를 개발 직후 바로 사업화로 접근할 수 있는 비즈니스모델을 택한 것이다.

 

최근에는 기술사업화를 위해 개발된 기술이 보급되기 위한 방법으로 기술이전을 많이 하려고 한다. 대학에서 가장 부족한 부분이 이러한 기술사업화를 위한 기술이전 사업이다.  기술이전을 위해서는 기술의 가치를 평가해야하는 매우 중요한 과정이 있지만 대부분 그 가치에 대해서 중요성을 인식하고 있지 못한게 현실이다.  

 

-지금까지 기술사업화를 위해 어떤 활동들을 하셨나?

▶대학에서의 연구개발을 수행할 때, 우선 사전 가능성을 확인하기 위한 실험을 통한 검증과 , 특허출원을 통한 기술선점, 학술발표를 통한 불특정다수 및 전문가집단의 여론 반응조사를 한 후, 연구논문을 작성하고, 노하우를 기술이전하여 시제품을 제작하고 사업화를 희망하는 기업과의 접촉을 시도한다.

이야기처럼 기술개발의 아이템(IP개발)은 사회적인 필요성과 기업의 필요기술을 수요조사를 통해서 한다.

 

-강 교수께서는 연구성과물에 대한 특허등록도 차곡차곡 관리해 두고 있다고 들었다?

▶그렇다. 이러한 방법을 통해 지금까지 국내특허등록 36건, 해외특허등록 2건, 국내외출원중 3건, 상표등록 5건등의 지적재산권을 보유하고 있다.

아울러 최근 5년동안 기술이전은 총 8건으로 금액으로 약 290,000천원을 실시하였으며 2017년에도 2건 120,000원을 기술이전계약을 예정하고 있다.

이러한 기술이전을 위해서는 기술가치평가가 이뤄야져야 하는데 기술이전을 위해서 총 6건의 기술가치평가를 농업기술실용화재단과 발명진흥협회로부터 호평을 받았다.

 

-앞으로 연구과정과함께 기술실용화를 위해 어떤 일들이 진행될 예정인가?

▶지금까지 나는 사업화를 위해 시장에 대한 조사를 통해 잠재수요를 예측하고 그에 필요한 기술개발과 개발된 기술에 관심이 있는 기업 및 기관과의 많은 접촉을 시도하고 있다.

대학에서 개발된 기술이란 실제 산업현장에 적용되기에는 부족한 것이 많다. 현실감 있는 원가개념과 공정합리화, 효율적인 설비투자와 마케팅전략 등 다양한 부분에서 채워야 할 빈칸이 많다. 이러한 공백을 메우기 위해서는 사업화를 통해 성공하는 개발이 필요하다. 이를 위해서는 현물출자에 의한 사업참여나 기술이전이 필요하다고 판단한다.  

 

-반탄화목재에 대한 실용화 속도에 관심이 갈수록 높아지고 있다?

▶그렇다. 이러한 차원에서 반탄화목재를 이용한 고부가가치 제품을 이용한 실용화 사업을 위해서 우선, 사업화방식을 선택하고자 한다.  

현물출자를 할 것인지, 기술을 양도할 것인지 등의 사업화 방안에 대해 현재 진행중이다. 캠핑용 장작과 친환경 성형탄에 대해서는 현물출자를 통한 사업참여를 결정하고 충남대학교 기술지주회사의 자회사로 나무연탄 및 캠핑용장작 등을 생산판매하는 사업방식을 선택하였다.

 

-고온기 여름철 저수지와 댐에서 자주 발생하는 녹조제거기술은 조금 더 보완하면 혁신기술로 실용화가 빨라질 것 같다?

▶잘 보셨다. 반탄화목재 연구과정에서 이들을 녹조로 오염된 물에 뿌리면 순식간에 녹조가 제거된다. 이렇듯 녹조제거제와 나무연탄 등은 국가의 긴요 사업으로 발전할 수 있는 테마라고 생각한다. 그래서 현재 관계당국과의 접촉을 통해 신기술, 신제품 지정(NET&NEP)을 추진중에 있으며, 이를 통해 정부주도의 신사업에 참여하고자 한다.

 

-연구된 성과물에 대한 사업자 선정은 어떻게 하나?

▶아무리 좋은 아이템이라 해도 사업파트너의 중요성은 아무리 강조하더라도 지나치지 않을 것이다. 이를 위해 투자유치 설명회에 참여는 물론 필요시에는 정부주도의 사업에 참여할 수 있는 방법을 모색하고자 한다.

 

-지적재산권의 확보와 확장은?

▶지키는 것은 매우 중요하다. 확보한 지적재산권을 어떻게 확보하고 확장성을 갖을지에 대해서 고민을 하고 있다. 추가적으로 PCT출원 및 해외출원 등을 통해 지적재산권의 확보를 추진하고자 한다.

 

-비즈니스 모델도 중요하다고 보는데 BM의 수립은?

▶비즈니스모델 수립은 절대 필요하다. 특히, 아이템별로 수요자와 공급자의 특성을 이해하고 비즈니스모델 수립은 매우중요하다고 생각된다. 이를 위해 전문 컨설팅업체나 엑셀러레이팅사업에도 참여하고자 한다.

모든 제품은 규격 및 법, 제도와 관련한다. 그러나 개발한 제품들이 때로는 이러한 규격과 다르고 법적인 제도적 문제로 인해 제대로 출시도 못해보고 접어야하는 일들이 비일비재하다.  그래서 관련한 규격 및 법률, 제도 등에 대해서 조사를 통해 사업화를 위한 장애물이 되지않도록 추진이 필요하다. 

-기술실용화 사업화를 추진함에 있어서 애로사항도 많을텐데?

▶우선, 개발자와 수요자와의 상호충분조건을 맞추는 것이 가장 어렵다. 수요조사를 함에 있어 주관이 개입되어 사업성에 대한 왜곡이 성공한 기술사업화를 방해하기도 하고, 시제품 제작과 테스트마케팅사업을 통해 가급적인 시행착오를 줄이려고 한다.

하지만, 투자기업의 재정적인 여건이나 사업의 불확실성 등에 의해 소비되는 시간이 너무 아깝다. 사업에 대한 리스크를 감수할 수 있는 과감한 투자가 필요하다.

 

또, 개발기술을 정부부처를 통해 사업화를 진행하려고 했지만, 사업에 대한 가능성과 리스크를 기업보다도 더 예민함으로 의사결정이 어려운 것도 있다. 민간이 이용해야 되는 기술과 국가가 활용해야 되는 기술이 있는데 특히 국가가 관심을 가져야 한다.

그런데 제도와 법률, 규격 등의 변경이 가능한데 우리나라의 현재의 시스템으로는 변화가 무리가 아닌가 싶다. 

-심층적인 연구에 이어 이를 산업체에 기술을 실용화시키는데 어떤 도움이 필요하다고 보는가?

▶건전하고 튼튼한 민간투자자 매칭이 필요하고, 정부 주도의 대형 기술사업화 프로젝트가 필요하다. 해외 특허출원 지원사업과 함께 비즈니스모델에 대한 전문 컨설턴트와의 정기적인 미팅이 필요하다.

 

-좀더 세부적인 고충을 털어놔 봐라?

▶대학의 교수가 직접사업을 하기 위해서는 현실적으로 많은 것을 포기해야한다. 그렇지 않으면 사업도 교육도 연구도 모두 제자리를 찾는 것이 쉽지 않다. 그래서 대학교수의 사업참여가 어렵다. 대학교수가 좋은 기술을 가지고 사업화를 위해서는 많은 이해가 필요하다고 생각한다.

먼저, 개발자 본인을 포함한 누구에게 어떤 이득이 되는 것인가? 그 답을 채워줘야 한다. 사업화를 해서 고민만 늘고 괜히 했다는 생각이 든다면 안하느니만 못하지 않을까 생각한다.  그것이 기술가치의 배분이든, 명예로움이든 무엇인가 그를 통한 득이 분명해야하는데 사회는 아직은 그렇게 대학교수의 개발가치에 대해서 현실성 없는 뜬구름같은 이야기로 받아들이는 것 같다. 그래서라도 명확한 해답을 줄 수 있을 것 같다. 그런 답을 줄 수 있는 투자자 또는 정부주도의 기술사업화 프로젝트가 프로젝트를 기반으로 다양한 지원사업이 필요하다.

 

덧붙이자면, 소형플랜트를 제작하여 시제품 및 공정기술 확립을 할 수 있는 기반지원이 아쉽다. 지금 연구사업이 진행돼 사업체 실용화가 되고 있는 번개탄이나 나무연탄, 녹조제거재 등을 개발하고도 실제로 시제품을 제작하기에는 교육부를 비롯한 관계당국 링크사업의 지원금으로는 기업의 부담이 너무 큰게 사실이다.

 

-연구성과에 대한 사업화지원을 받고 있는데, 농업기술실용화재단이나 또는 사업화 지원기관들에게 바라는 점도 많을 것 같다? 

▶그동안 농촌진흥청의 농업기술실용화재단에서는 많은 도움을 주어왔다.

농업기술실용화재단의 사업소개를 비롯하여 가치평가지원 및 비즈니스모델 수립에 대한 컨설팅 등 기술사업화를 위해 많은 도움을 받고 있다.

산림청에서도 이러한 연구를 하기위해 임업기술개발사업 측면의 다년간 연구과제를 할 수 있게 해 주었고, 그러한 연구를 기반으로 산학협력을 통한 기술개발을 할 수 있게 도움을 주었다.

 

아쉬운 점이 있다면, 기술에 대한 가치평가와 기술의 실용화 및 상용화 필요성과 지원은 이뤄지고 있는데, 아쉽게도 ‘문전처리’가 최종마무리까지 성숙하게 지원이 이뤄지지 못한 점은 항상 아쉽다.

 

-아쉬움들이 거침없이 쏟아집니다. 산업체 실용화 가속도와 관련해서 할 얘기도 많은 것 같다?

▶그런가요. 하!하!하! 어떻게 생각해보면, 개발제품에 대해서 가장 잘 알고 있는 것은 사업을 지원해줬던 지원기관이라고 생각한다. 그런데 과제가 종료된 후 최종적으로, 제품화가 되어서 그 제품을 상품화하는 과정을 보면 그 관심도는 매우 낮은 것 같다. 

 

이 때문에 재단이나 사업화 지원기관에 바라는 점이 있다면 관련한 ‘비지니스 인큐베이팅’에 대한 지원을 해주었으면 한다.

실적이 아닌 실제로 개발된 제품이 세상에 눈을 뜰 수 있도록 마지막의 관심이 중요하다고 생각한다.

대학교수의 연구개발이 제품으로 거듭나고 태어나기 위해서는 형식보다는, 실천적인 궁금함과 사회가 무엇을 필요로 하는지에 대한 끊임없는 조사와 이를 기반으로 한 연구능력이 필요하다. 감사합니다. 나남길 kenews.co.kr