인트론바이오, AI 단백질로 희토류 뽑는다∙∙∙포스코·UC버클리도 뭉쳤다

인트론바이오테크놀로지가 AI 설계 단백질을 이용해 폐배터리·폐전자기기에서 희토류를 회수하는 국책과제의 주관연구기관으로 선정됐다. 산업통상자원부의 '2026년도 제1차 바이오헬스분야 연구개발사업 신규지원대상'으로 뽑혀 정부지원금 39억 3,000만 원을 확보했으며, 공동연구기관에는 광주과학기술원, 성균관대학교 산학협력단, 포스코홀딩스, 미국 UC버클리가 이름을 올렸다.

과제 수행 기간은 올해 5월 1일부터 2030년 12월 31일까지 4년 8개월이다. 총 연구개발비는 72억 8,133만 9,000 원이며, 전체 정부지원금은 57억 원이다. 이 중 인트론바이오에 배정된 39억 3,000만 원에는 국외기관 지원분 17억 원이 포함돼 있다.

란모듈린(LanM)이란 무엇인가

이번 과제의 핵심 소재는 '란모듈린(LanM)'이다. 자연계 세균에서 발견된 이 단백질은 칼슘 등 일반 금속보다 희토류에 약 10억 배 더 강력하게 결합하는 특성을 지닌다. 인트론바이오는 빅데이터와 딥러닝 기반 단백질 설계 기술로 이 란모듈린을 최적화해, 전자산업 폐기물·폐자석·폐배터리에서 특정 희토류만 선택적으로 뽑아내는 '바이오 흡착 소재'를 개발한다는 계획이다.

기존 희토류 정제 방식은 독성 화학용매를 대량 사용해 심각한 환경오염을 유발한다는 근본적 한계를 안고 있다. 인트론바이오의 바이오 기반 공정이 주목받는 이유가 여기 있다. 글로벌 희토류 재활용 시장은 2025년 약 5억 8,690만 달러에서 2035년 약 11억 5,230만 달러 규모로 두 배가량 성장할 전망이며, 국제에너지기구(IEA)는 재활용 인프라가 제대로 구축될 경우 2050년까지 신규 희토류 채굴 수요의 최대 35%를 재활용으로 대체할 수 있다고 분석했다.

포스코·UC버클리 참여의 의미

포스코홀딩스의 참여는 이 기술의 상용화 가능성을 가늠하는 잣대가 된다. 실험실 수준의 기술 검증에 그치지 않고, 실제 폐배터리·폐자석 재활용 현장에 즉시 적용하는 산업화 경로를 함께 설계한다는 의미이기 때문이다. 인트론바이오는 연속공정용 'LBP-p8'과 준연속 공정용 'REXtractor'를 개발하고, 대장균·미세조류 기반 생산 플랫폼을 병행 구축해 100L 규모 생산공정으로 확장할 계획이다.

UC버클리의 합류는 한미 간 합성생물학 협력이라는 측면에서 주목된다. 현재 중국은 전 세계 희토류 채굴·정제 공급망의 약 90%를 장악하고 있으며, 서방 국가들은 탈중국 공급망 구축에 사활을 걸고 있다. 란모듈린 연구의 세계적 산실 중 하나인 UC버클리가 이번 과제에 직접 참여함으로써, 한국의 바이오 기술과 미국의 원천 연구 역량이 희토류 공급망 다변화라는 공동 목표로 수렴하는 구도가 형성됐다.

업계에서는 AI 단백질 설계 기술의 발전 속도가 이번 과제의 성과를 좌우할 핵심 변수로 본다. 알파폴드(AlphaFold) 등 AI 단백질 구조 예측 기술이 빠르게 진화하면서, 네오디뮴(Nd)·디스프로슘(Dy) 등 영구자석용 개별 희토류 원소에만 초정밀로 결합하는 맞춤형 흡착제 개발이 기술적으로 현실화되고 있다. 전기차 1대당 약 1~2kg의 희토류 영구자석이 필요한 만큼, 2023년 기준 글로벌 전기차 생산량이 1,400만 대를 돌파한 현 시점에서 재활용 기술의 경제성은 이미 입증 단계에 접어들었다는 평가다.

인트론바이오는 이번 과제 수행 기간과 사업비가 정부 정책 및 계약 당사자 간 협의에 따라 변경될 수 있다고 밝혔다. 바이오 기술을 자원 안보의 수단으로 활용하려는 한국 정부의 전략적 투자가 구체화되는 가운데, 4년 8개월의 연구 끝에 실제 산업 현장에서 작동하는 공정이 나올 수 있을지가 관건이다.