스타테크,해양 폐기물로부터 가치를 창출하다
연세대 경영혁신학회 32기 김선주
겨울 하면 딱 생각나는 것은? 눈이다. 눈은 바라만 봐도 정말 예쁘고 사람들에게 좋은 추억을 만들어 주지만 때로는 끔찍한 악몽을 선사하기도 한다. 매년 겨울철 눈이 올 때 제설작업이 제때 이루어지지 않아 수많은 차량과 사람들이 고립되는 뉴스를 볼 수 있을 것이다. 2021년 1월 예상치 못한 폭설로 인해 제설작업이 제대로 효과를 발휘하지 못해 언덕길에서 뒷바퀴만 공회전하는 채 앞으로 나가지 못하는 차들이 뒤엉키며 미끄러졌으며 몇시간 째 도로가 기능을 상실한 채 주차장으로 변해버리는 일이 있었다. 이와같이 겨울 철 적재적소에 인력과 장비를 투입하는 제설작업은 사람들이 눈이 올 때 정상적으로 도로를 이용하는데 있어서 필수적이다. 하지만, 겨울에 우리를 안전하게 지켜주는 제설작업은 눈으로부터 발생할 수 있는 악몽에서 우리를 구해줌과 동시에 또 다른 방식으로 불편함을 일으킨다.
제설제의 원리
겨울철에 필수적으로 해야하는 제설작업에는 주로염화 칼슘(CaCl2) 과 염화나트륨 (NaCl) 과 같은 염화물계 제설제가 사용된다. 염화물계 제설 물질이 눈이나 얼음과 만나면 다량의 열이 발생하며 눈을 녹인다. 제설 과정에서 물질들은 각각 양이온과 음이온 (Cl-) 으로 나뉘게 되는데, 이때 이온 주변에 물 분자가 배치하게 되면서 물로 변한 얼음은 다시 얼지 않게 된다. 이와같이 현재 많이 사용되는 염화물계 제설제들은 자체적으로 수분을 흡수하고 스스로 발생하는 열을 이용해 효과적으로 눈을 녹이고 있다.
기존 제설작업의 문제점
포트홀로 인한 사고현장 염화물계 제설제의 제설 효과는 상당히 훌륭하지만, 동시에 많은 문제점을 일으킨다. 겨울철 제설작업으로 인한 차량 하부의 부식에 대한 이야기를 들어본 적이 있을 것이다. 특히 겨울철 제설작업이 끝난 뒤 포트홀 현상이 많이 발생하는 이유가 모두 염화물계 제설제 때문이라고 해도 과언이 아니다. 물이나 얼음을 녹이며 발생하는 다량의 염화이온 (Cl-)은 모든 문제의 근원이다. 염화 이온이 아스팔트를 부식시키고, 부식된 아스팔트에 수분이 침투하게 되면 아스팔트의 일부가 부서지게 되는 포트홀 현상이 발생하게 되는데, 이는 겨울 철 운전자들의 크고 작은 사고 발생의 원인이 된다. 기존의 염화물계 제설제들은 도로나 차량 부식문제를 일으킴과 동시에 환경도 오염시킨다. 염화물로 인해 토양이 산성화 되고, 염화물이 포함된 수분을 나무나 식물들이 흡수하게 된다면 식물이 말라 죽는 문제가 발생한다. 염화물계 제설 자재로 인해 발생하는 경제적 피해, 환경적 오염과 같은 모든 기타 피해를 해결하기 위한 보수 비용을 산정했을 때 놀랍게도 제설제를 살포하는 비용의 약 10배 정도가 발생한다.
미완성 솔루션: 친환경 제설제
염화물계 제설제가 문제가 되자 제설 작업으로 발생하는 다양한 부식문제를 해결하기 위해 시장에 친환경 제설제가 출시되었다. 친환경 제설제는 값이 싸고 융빙 성능이 좋은 일반 제설제에 다량의 부식 방지제를 첨가한 제설제이다. 친환경성과 융빙성능을 동시에 확보한 제설제라는 의미가 있지만, 실상은 제설 과정에서 발생하는 염화 이온으로 인한 문제에 대한 근본적인 해결방안을 제시할 수 없고 부식 억제력 또한 미비한 수준이어서 경제성, 융빙 성능 및 친환경성 모두 애매하다. 스타스테크는 이러한 기존 친환경 제설제의 문제점을 불가사리를 통해 해결했다.
완성형 솔루션: 스타스테크의 불가사리 제설제
불가사리를 활용하는 것의 의미
스타스테크의 친환경 제설제 문제 해결 전략에서 ‘과연 불가사리를 활용하는 것이 세상에 어떠한 긍정적인 임팩트가 있을까?’ 라는 의문이 들 것이다. 오히려 해양 생물을 활용하는 것이기 때문에 지속 가능성에 대한 의문이 생기거나 자칫하면 생태계 교란으로 이어질 것이라는 우려가 생길 수도 있다.
이미지 출처: EO하지만, 우려와는 반대로 불가사리를 활용한다는 것은 우려와 달리 상당한 이점을 지니고 있다. 불가사리는 사람의 생명이나 재산에 피해를 주는 유해 해상생물이다. 각종 어패류는 물론 해조류까지 먹어 치우기 때문에 바다 사막화의 주범이 되고 있으며, 어민들의 양식장을 황폐화 한다. 생태계 보전을 위해 오히려 불가사리의 개체수 조절이 필요한 상황이어서 정부는 불가사리의 개체수 조절을 위해 현재 어민들에게 매년 1000여 톤의 불가사리를 수거하고 있다. 수거된 불가사리는 독성과 악취가 강해 마땅한 활용 방안이 없어서 대부분 소각 폐기 된다. 불가사리의 연소 과정에서 상당한 비용이 발생하고 다량의 환경 오염 물질이 배출된다. 결론적으로 스타스테크는 제품에 불가사리를 활용함으로써 불가사리 폐기 과정에서 발생하는 Eco-Cost를 줄이고 폐기물을 활용해 세상에 사회, 환경적 가치를 더하고 있다.
스타스테크가 앞으로도 계속 사업을 확장하며 점점 더 많은 불가사리가 필요하게 되는 상황에서 ‘해양 생물인 불가사리를 원료로 하는것이 오히려 제품의 원자재의 공급 불안정성을 야기하는것이 아닐까?’ 라는 의문이 들 수도 있다. 불가사리 한마리가 약 200만개의 알을 뿌릴 정도로 번식력이 강하기 때문에 이 점은 문제가 되지 않을 것이라 생각한다.
불가사리가 문제를 해결할 수 있는 이유
그렇다면 해양 폐기물인 불가사리는 과연 어떻게 친환경 제설제의 문제를 해결할 수 있었을까? 스타스테크는 불가사리에 추출해 낸 탄산칼슘 다공성 구조체에 집중했다.
탄산칼슘 다공성 구조체 (이미지 출처: EO)탄산칼슘 다공성 구조체에는 다량의 염화 이온을 흡착하는 성질이 있다. 따라서 제설 과정에서 발생한 염화 이온을 탄산칼슘 다공성 구조체가 흡착하여 염화이온의 농도를 조절할 수 있다. 한마디로 탄산 칼슘 다공성 구조체의 이온 흡착성이 제설 과정에서 발생하는 문제 전반에 대한 근본적인 솔루션이 되는 것이다.
또한 불가사리에서 추출해낸 다공성 구조체는 특정 부식 방지제와 강한 상호작용을 띄기 때문에 기존 제설제 대비1/3의 부식 방지제 사용만으로도 염화나트륨 대비 29배의 부식 방지 성능을 발현한다. 현재 판매는 ECO ST-1 제품을 사용했을 때의 부식률은 물보다도 낮은 수치인 0.8%정도다.
불가사리 제설제의 경제성
기존 친환경 제설제 대비 새로운 탄산칼슘 다공성 구조체라는 물질이 첨가된 스타스테크의 ECO ST-1 제설제의 경제성에 대한 강한 의문이 들 수 있다. 우려와 달리 스타스테크의 친환경 제설제의 제조 원가는 상당히 낮은 편이다. 현재 정부로부터 처치 곤란인 불가사리를 무상으로 제공받고 있다. 동시에 1톤당 180만 원 정도 되는 상당히 고가의 원자재인 부식 방지제의 사용량을 시장에 유통되는 친환경 제설제의 1/3 선으로 줄였기에 제조 원가가 오히려 줄어들었다.
스타스테크의 비드형 제설제스타스테크는 이렇게 줄어든 원자재 비용을 제설제 형태를 비드형으로 변경하는 데 사용하였다. 비드형 제설제는 판상형 제설제보다 표면적이 넓고 보다 효과적으로 눈과 얼음 속으로 침투할 수 있기에 융빙 효율이 높다. 불가사리에서 추출한 다공성 구조체오 더불어 제품 구조에 대한 변경까지 완료한 스타스테크의 ECO ST-1 제설제는 융빙 성능을 최대 170% 선까지 끌어올렸다. 결과적으로 친환경성, 융빙성, 경제성 세 가지 분야에서 획기적인 개선을 이루어 냄과 동시에 염화 이온으로 인해 발생하는 모든 문제에 대한 솔루션을 제공함으로써 제설 작업으로 인한 사후 복구 비용을 혁신적으로 줄일 수 있는 제품을 만들어 냈다.
스타스테크의 페인포인트
스타스테크에는 대한민국 친환경 제설제 시장 규모가 약 1800억원으로 작다는 점, 제설제라는 제품의 특성상 계절성이 있다는 문제가 존재한다. 따라서 스타스테크는 단기적으로 3조 원 규모인 세계의 고상형 제설제 시장에서 가장 점유율이 높은 친환경 제설제 회사로 성장하는 것을 목표로 한다. 현재 눈이 많이 오는 일본과 북미지역과 같은 주요 제설제 수요 국가에 이미 진출했다. 제품 수출 과정에서 제품의 부피와 무게로 인한 운송 코스트에 대한 이슈가 발생하는데, 이를 해결하기 위해 현재 해외 현지 공장을 건설 중이며 기술 세럼을 통한 제품의 현지 생산을 추진하려고 한다. 핵심 기술을 담고 있는 세럼만을 공급함과 동시에 현지에서 제품을 생산하며 운송 코스트 문제를 해결할 수 있다. 남반구에 있는 호주 및 뉴질랜드로의 수출까지 성공 시켜 계절적인 특수성을 극복하려 한다.
스타스테크의 미래 – 100% 불가사리 업사이클링
라보페 화장품 (이미지 출처: 라보페)스타스테크는 궁극적으로 완벽한 불가사리의 업사이클링을 목표로 하고 있다. 기존에는 불가사리에서 추출한 다공성 구조체를 추출하고 남는 물질들을 소각해서 폐기 처리해야 하는 문제가 있었지만, 이와 같은 문제를 보다 다양한 제품을 생산함으로서 해결하고 있다. 현재 불가사리를 업사이클링 할 수 있는 다양한 사업부를 신설했는데, 올해 6월 불가사리의 콜라겐에 추출한 페닐라겐이라는 성분을 활용한 라보페라는 화장품 브랜드를 런칭했다. 콜라겐과 다공성 구조체를 추출하고 난 불가사리의 나머지 부분을 액상비료화 하여 현재 불쑥이라는 액상 비료 사업까지 전개하고 있다. 스타스테크는 불가사리를 활용하여 기존 제설제의 염화 이온으로 발생하는 문제들을 근본적으로 해결한 친환경 제설제를 만들어냈다. 다양한 비즈니스 모델을 통해 진정한 100% 불가사리 업사이클링을 실현해나가며 해양 폐기물로부터 더욱 다양한 사회, 환경적 가치를 창출할 스타스테크의 미래를 응원한다.
연세대 화학 김선주
seonjukim@yonsei.ac.kr
