펄프·제지 기술부터 이차전지까지, 국산 목재 활용으로 재도약 모색

다음은 대한민국 정부 부처 보도자료 "펄프·제지 기술부터 이차전지까지, 국산 목재 활용으로 재도약 모색"에 대한 상세하고 포괄적인 요약입니다.

1. 핵심 요약

국립산림과학원은 2024년 5월 15일, 국산 목재의 활용 범위를 전통적인 펄프·제지 산업을 넘어 이차전지 소재, 바이오 플라스틱, 친환경 건축 자재 등 고부가가치 첨단 분야로 확장하여 국내 목재 산업의 재도약을 모색한다고 발표했습니다. 특히, 목재에서 추출한 나노셀룰로스(Cellulose Nanofiber, CNF)를 활용한 이차전지 분리막 개발에 집중하며 2025년까지 시제품 개발을 목표로 하고 있습니다. 이를 위해 2024년부터 2028년까지 총 500억 원 규모의 '미래 목재 신소재 개발 사업'을 추진하여, 연간 1조 원 규모의 신규 시장 창출과 1만 명 이상의 고용 유발 효과를 기대하고 있습니다.

2. 주요 내용

• 국산 목재, 미래 산업의 핵심 소재로 변모: 국립산림과학원은 목재의 주성분인 셀룰로스, 헤미셀룰로스, 리그닌을 분리·정제하여 고부가가치 소재로 전환하는 기술 개발에 주력하고 있습니다. 특히, 목재에서 추출한 나노셀룰로스(CNF)는 이차전지 분리막, 디스플레이 소재, 자동차 경량 부품 등 첨단 산업 분야에서 높은 활용 가능성을 보여, 2025년까지 나노셀룰로스 기반 이차전지 분리막 시제품 개발 및 성능 평가를 완료할 예정입니다.
• 바이오매스 기반 에너지 및 화학 제품 생산 확대: 국산 목재는 탄소중립 시대의 핵심 자원으로서 바이오에너지 및 바이오화학 제품 생산에 중요한 역할을 합니다. 산림과학원은 목재 칩, 톱밥 등 미이용 산림 바이오매스를 활용한 고효율 바이오 연료(펠릿, 우드칩) 생산 기술을 고도화하고, 목재 열분해를 통해 바이오 오일, 바이오 숯 등 고부가가치 화학 제품을 생산하는 기술을 개발하여 화석 연료 의존도를 낮추고 산림 부산물의 경제적 가치를 극대화할 계획입니다.
• 친환경 건축 및 생활용품 소재 개발 가속화: 목재는 본질적으로 친환경적이며 지속 가능한 건축 및 생활용품 소재입니다. 국립산림과학원은 목재의 단점을 보완하고 장점을 극대화하는 방부·방염 기술, 목재 복합 신소재(Wood Plastic Composite, WPC) 개발 등을 통해 목재의 내구성과 기능성을 향상시키고 있습니다. 또한, 목재 부산물을 활용한 친환경 접착제, 도료 등 생활용품 소재 개발에도 힘써 2026년까지 상용화 가능한 기술을 다수 확보할 예정입니다.
• 산업계와의 협력 강화 및 기술 이전 활성화: 개발된 기술이 실제 산업 현장에서 활용될 수 있도록, 국립산림과학원은 관련 기업, 대학, 연구기관과의 협력을 강화하고 있습니다. 2024년 하반기에는 '국산 목재 활용 신기술 설명회'를 개최하여 최신 연구 성과를 공유하고, 기술 이전 및 공동 연구를 위한 파트너십을 구축함으로써 기술 개발부터 상용화까지 전 주기적 지원 체계를 마련할 방침입니다.
• 정책적 지원 및 인프라 구축: 정부는 국산 목재의 고부가가치 활용을 위한 연구개발 예산을 확대하고, 관련 산업 육성을 위한 제도적 기반을 마련할 계획입니다. 특히, 2024년부터 2028년까지 총 500억 원 규모의 '미래 목재 신소재 개발 사업'을 추진하여 핵심 기술 개발 및 실증 인프라 구축을 지원함으로써 국내 목재 산업 생태계를 강화하고 글로벌 시장에서의 기술 우위를 확보하는 것을 목표로 합니다.

3. 배경 및 목적

최근 기후변화 대응과 탄소중립 실현의 중요성이 전 세계적으로 부각되면서, 지속 가능한 자원인 목재의 가치가 재조명되고 있습니다. 목재는 성장 과정에서 탄소를 흡수하고 저장하는 친환경 소재로서, 화석 연료를 대체할 수 있는 중요한 자원으로 인식되고 있습니다. 그러나 국내 목재 산업은 전통적인 제재, 합판, 펄프·제지 등 상대적으로 부가가치가 낮은 분야에 머물러 있어, 고품질 목재 및 첨단 소재에 대한 수입 의존도가 높고 산업 경쟁력이 취약하다는 한계를 가지고 있습니다. 이러한 상황에서 국내 산림 자원의 효율적 이용을 증대하고, 산업 구조를 고도화하는 것은 국가 경제 발전과 환경 보호 측면에서 매우 시급한 과제입니다.

본 사업의 궁극적인 목적은 국산 목재를 단순한 원자재가 아닌, 미래 첨단 산업의 핵심 소재로 탈바꿈시켜 새로운 성장 동력을 창출하는 데 있습니다. 이를 통해 국내 목재 산업의 부가가치를 획기적으로 높이고, 고부가가치 제품의 수입 의존도를 낮추며, 기후변화 대응에 적극적으로 기여하는 지속 가능한 산림 경영 모델을 구축하고자 합니다. 또한, 혁신적인 기술 개발과 산업화를 통해 새로운 일자리를 창출하고, 지역 경제 활성화에도 이바지하여 국가 경제 전반의 활력을 불어넣는 것을 목표로 합니다.

4. 세부 추진 내용

국립산림과학원은 '미래 목재 신소재 개발 사업'의 일환으로, 2024년부터 2028년까지 5년간 총 500억 원의 예산을 투입하여 세부 과제를 체계적으로 추진합니다. 이 사업은 산학연 협력 체계를 기반으로 진행되며, 주요 추진 내용은 다음과 같습니다.

첫째, 나노셀룰로스 기반 이차전지 분리막 및 첨단 소재 개발에 집중합니다. 목재에서 나노셀룰로스(Cellulose Nanofiber, CNF)를 고효율로 추출하는 기술을 개발하고, 이를 활용하여 이차전지 성능을 획기적으로 향상시키는 분리막 기술을 개발합니다. 나노셀룰로스는 목재 섬유를 나노미터(10억 분의 1미터) 크기로 분해한 물질로, 강도가 높고 가벼우며 투명하고 친환경적인 특성을 가집니다. 또한, 디스플레이, 자동차 경량화 부품, 의료용 소재 등 다양한 산업 분야에 적용 가능한 나노셀룰로스 복합 소재를 개발할 예정입니다. 이 연구에는 국내 주요 대학 및 이차전지 관련 기업이 공동 연구기관으로 참여하며, 2025년까지 시제품 제작 및 성능 검증을 목표로 합니다.

둘째, 목재 바이오매스 기반 바이오에너지 및 화학 제품 생산 기술 고도화를 추진합니다. 미이용 산림 바이오매스(숲 가꾸기 과정에서 발생하는 나뭇가지, 잎, 솎아베기 목재 등)를 활용한 고품질 목재 펠릿 및 우드칩 생산 기술을 개발하여 에너지 효율을 높입니다. 또한, 목재 열분해(산소가 없는 상태에서 목재를 고온으로 가열)를 통해 바이오 오일, 바이오 숯 등 고부가가치 바이오화학 제품 생산 효율을 극대화하는 연구를 진행합니다. 이는 한국에너지기술연구원 등 에너지 전문 연구기관과 협력하여 추진되며, 화석 연료 대체 및 탄소 배출량 저감에 기여할 것입니다.

셋째, 친환경 목재 건축 및 생활용품 소재 개발입니다. 목재의 단점인 내구성 및 내화성을 보완하고 장점을 극대화하는 방부·방염 기술을 개발합니다. 또한, 목재 부산물을 활용한 친환경 접착제, 도료, 그리고 목재와 플라스틱을 결합하여 만든 목재 복합 신소재(WPC) 등을 개발하여 건축 및 생활용품 분야에서의 목재 활용도를 높일 계획입니다. 이를 위해 국내 건축 자재 기업 및 화학 기업과의 협력을 통해 2026년까지 상용화 가능한 기술을 확보하고 시장에 보급할 예정입니다.

5. 기대 효과

이번 국산 목재 활용 고부가가치 기술 개발 및 산업화 추진은 국내 목재 산업의 패러다임을 전환하고, 국가 경제 및 환경, 사회 전반에 걸쳐 다양한 긍정적 효과를 가져올 것으로 기대됩니다.

첫째, 경제적 효과로, 이차전지 소재 등 첨단 분야에서의 국산 목재 활용은 연간 약 1조 원 규모의 신규 시장을 창출하고, 1만 명 이상의 고용을 유발할 것으로 예상됩니다. 특히, 고부가가치 소재의 국산화를 통해 약 5천억 원 규모의 수입 대체 효과를 가져와 국내 산업의 경쟁력을 강화하고 무역 수지 개선에도 기여할 것입니다.
둘째, 환경적 효과로, 산림 부산물의 효율적 활용을 통해 산림 자원 순환을 촉진하고, 화석 연료 사용을 줄여 연간 약 50만 톤의 탄소 배출량 감축에 기여할 것입니다. 이는 기후변화 대응 및 2050 탄소중립 사회 실현에 중요한 역할을 하며, 지속 가능한 산림 경영의 모범 사례가 될 것입니다.
셋째, 사회적 효과로, 고부가가치 기술 개발을 통해 국내 산림 산업 종사자들의 소득 증대와 삶의 질 향상에 기여하고, 친환경 제품의 확산을 통해 국민 건강 증진에도 이바지할 것입니다. 또한, 국내 기술력 향상을 통해 글로벌 시장에서의 기술 우위를 확보하고, 국가 위상을 높이는 데 기여할 것으로 기대됩니다. 이 사업의 수혜 대상은 국내 산림 산업 종사자, 관련 기업, 연구기관, 그리고 친환경 제품을 소비하는 모든 국민이 될 것입니다.

6. 향후 계획

국립산림과학원은 이번 보도자료에서 발표된 국산 목재 활용 고부가가치 기술 개발 및 산업화 계획들을 차질 없이 추진하기 위해 지속적으로 노력할 것입니다. 2024년 하반기에는 '국산 목재 활용 신기술 설명회'를 개최하여 최신 연구 성과를 산업계와 공유하고, 기술 이전 및 공동 연구를 위한 협력 네트워크를 더욱 공고히 할 예정입니다. 또한, 개발된 기술의 상용화를 촉진하기 위해 기술 이전 및 사업화 지원 프로그램을 확대하고, 관련 기업의 투자 유치를 위한 노력을 지속할 것입니다. 2025년부터는 나노셀룰로스 기반 이차전지 분리막 시제품의 성능 평가를 시작으로, 단계적으로 다양한 고부가가치 목재 신소재의 실증(실제 환경에서 기술의 성능과 효과를 검증하는 과정) 및 양산화(대량 생산)를 추진할 계획입니다. 장기적으로는 국제 공동 연구를 확대하여 글로벌 기술 경쟁력을 확보하고, 국산 목재가 세계 시장에서 인정받는 핵심 소재로 자리매김할 수 있도록 정책적, 기술적 지원을 아끼지 않을 것입니다.