◇ 인공 거미줄의 개발 꿈 실현
지금까지 많은 연구자가 실용화에 도전했다가 실패했는데, 2015년에 일본의 벤처기업이 본격적인 양산을 위한 제1보를 내딛는다. 야마가타현 쓰루오카 시(山形県鶴岡市)의 ‘스파이바’가 이달 중에 연간 20톤의 거미줄을 인공적으로 생산하는 공장을 가동할 예정이다.
인공 거미줄은 스키복 등에 사용되는 나일론보다 신축성이 2배나 된다. 양 산화될 수 있다면, 활동하기 쉬운 의복을 제조할 수 있다. 스파이바 사장인 세키야마(関山和秀) 씨(32)는 “입고 있다는 것을 잊어버릴 정도로 가볍고 강한 우주복과 방탄복이 만들어질지도 모른다”고 말한다.
그런 세키야마 사장이 지금, 목표의 하나로 두는 것이 인공 거미줄을 자동차의 차체와 타이어에 사용하는 것이다. 무게가 철의 4분의 1 정도밖에 안되고, 자동차의 차체로도 쓰이는 탄소섬유보다 40% 정도 가벼운 거미줄은 내구성도 우수한 것으로 알려져 있다. 세키야마 사장은 “인공 거미줄을 사용하면, 차체가 가벼워져 연비 성능이 좋아진다. 사고 발생 시에도 충격을 흡수하여, 부상 우려가 적은 자동차를 만들 수 있을지도 모른다”는 꿈을 말한다.
◇ 개발 계기와 양산화 과정
세키야마 사장이 거미줄에 대한 연구를 시작한 것은 게이오대(慶應大) 재학 중, 친구와 술자리에서 “인공 거미줄을 실용화하고 싶다”는 꿈을 이야기한 것이 계기가 되었다. 2007년에 영어의 ‘Spider(거미)'와 'Fiber(섬유)'를 합성하여 ‘스파이바’(Spiber)를 설립했다.
그 후 경제산업성과 민간으로부터 추가 출자를 받아, 도요타자동차 계열의 부품 메이커, ‘고지마(小島)프레스공업’(愛知県豊田市)과 공동으로 ‘엑스파이바’를 설립하여 양산화 공장을 건설하기 시작했다. 엑스(X)는 ‘무한정’을 의미하고, 높은 거미줄의 가능성을 표현하고 있다.
◇ 새로운 개발 단계로 진입
거미는 서로 잡아먹는 습성이 있어, 누에와 같이 사육하기 어렵다. 스파이 바가 주목한 것은 미생물이었다. 상세한 제조 방법은 밝히지 않고 있지만, 유전자 조작 기술을 이용. 거미줄의 주성분인 단백질 ‘피브로인’과 거의 동일한 성질의 강하고 부드러운 단백질 성분을 미생물로 만들어 내고, 그것을 분말로 해서 실로 만드는 데 성공했다.
이러한 스파이바의 거미줄에 대하여, 생물의 움직임 등에서 얻은 아이디어를 제품화하는 ‘생체 모방(Biomimetics)'에 조예가 깊은 독립행정법인 '물질․재료 연구기구'(茨城県筑波市)의 호소다 나오에(細田奈麻絵) 씨는 “장래 일본의 제조업으로 확산되어 나가는 존재가 될 것”이라고 기대를 한다. 생체 모방 기술에는 도마뱀의 발 구조를 참고로 해서 접착 테이프 등의 예가 있는데, 호소다 씨는 “인공 거미줄에도 큰 희망이 있다”고 말한다.
“거미줄의 양산화 기술을 응용하여 뛰어난 강도와 신축성을 가진 소재를 만들 수 있게 되었다”고 스파이바의 세키야마 사장은 말한다. 앞으로는 인공 혈관과 인공 인대(靱帯), 수술용 봉합사 등에 쓰이는 “사람의 건강을 지키는 존재로 만들고 싶다”고 한다.
5000여 년 전, 중국에서 시작된 실크 생산은 새로운 산업을 이끌어냈다. 인공 거미줄은 일본의 제조업을 새로운 단계로 끌어올릴 희망의 씨앗이 될지도 모른다.
/글로벌이코노믹 장민호 기자
