[한국수자원공사 2025년 초기창업패키지 선정기업] 초음파 수중방전 시스템을 활용한 양액 재활용·재생산 ‘초이스랩’

초이스랩은 친환경 자원순환 솔루션을 활용하여 지속가능한 농업의 새로운 패러다임을 제시하는 기업이다. 수경재배·스마트팜의 양액 효율화 시스템을 개발을 통해서 농업종사자들의 경영비용 절감을 위해 노력하고 있다. 최광훈 대표(41)가 2023년 11월에 설립했다.

“해외 농업 선진국들이 양액(액상비료)을 살균하여, 식물이 흡수하지 못한 영양분을 재활용 (네덜란드 95%, 일본 50% 이상)하고 있습니다. 그에 반하여 국내의 경우 양액 재활용율이 약 5% 내외로, 나머지 95%의 폐양액들은 토양이나 하천으로 흘러, 토양산성화·하천 부영양화, 녹조 등의 환경오염을 일으키고 있습니다. 현재 국내는 폐양액 배출 및 처리에 대한 세부 기준이 마련되지 못하고, 양액재배 시설은 빗물 등에 씻겨져 배출돼 배출원을 알기 어려운 비점오염원류로 분류돼 오염규제를 받지 않고 있으나 2025년 도심형 스마트팜 ‘폐양액 배출 규제’는 이미 정책적으로 중요한 전환기이며, 순환식 수경재배·폐양액 제로 기술 확산과 관련된 법규 및 시행규칙이 발의되고 있습니다.”

초이스랩의 대표 아이템은 ‘초음파 수중방전 시스템’이다. 이 시스템은 저온플라즈마와 초음파, 미세버블을 수중에서 가동해 미생물 살균, 수질 정화, 성분 추출 등이 동시에 가능한 장비다. 우선 양액 재활용을 위해서는 살균을 통한 바이러스 감염을 방지하는 것은 필수 조건이고, 많은 국내외 기업들이 고열, UV, 미세전류 등을 활용하여 미생물을 사멸하는 기술을 개발·적용하고 있다.

초이스랩은 단순 살균에 더하여 폐자원으로부터 식물 생장에 필요한 영양소인 질소, 인, 칼륨 및 무기성분을 추출하고, 공기 중에 있는 질소 성분을 식물이 흡수할 수 있는 질산염(질소비료)의 형태로 변환하는 질소고정 기술을 통하여, 화학비료 사용량 50% 절감을 목표로 하고 있다.

“양액의 살균 재활용을 넘어 재생산의 영역까지 도전하고 있습니다. 뿐만 아니라 초이스랩은 버려지는 농업용 양액(액체비료)의 재활용·재생산을 1차 목표로 검증에 집중하고 있지만, 향후 물산업(정수), 화장품 산업(원료추출) 등 확장가능성이 높은 애플리케이션입니다.”

기존 시장을 선점하고 있는 가열식 양액재활용 시스템의 경우, 고온 (약 90℃)으로 가열하여 미생물을 살균하고, 다시 열교환기를 통하여 상온까지 온도를 냉각하는 고전력 소비방식이다. 초이스랩은 수중에서 저온플라즈마를 통하여 생성되는 질소산소 활성종 (RONS, Reactive oxygen and nitrogen species)을 활용하여 상온 살균이 가능하다. 뿐만 아니라 초음파 진동자와 미세버블 기술을 융합하여 이러한 질소산소 활성종의 유지시간 향상 및 캐비테이션을 유도하여 살균력을 극대화하고 있으며, 최종적으로 99%의 바이러스 살균이 가능하다.
또 하나의 차별점은 양액을 단순살균하여 재활용하는 것 외에 공기 중의 질소를 식물이 흡수할 수 있는 질소비료의 형태 (NO3-)로 변환하고 (질소고정) 이에 더하여 폐자원으로부터 유효성분을 추출하여 양액비료의 사용량을 절감하고 있다는 것이다. 현재 커피찌꺼기 추출성분을 활용하여 식물생장 테스트를 진행하였으며, 가능성 검증을 완료하였고, 화학 양액과의 생장효과 비교분석을 위한 테스트베드를 구축하고 있다. 스위스 Paul Scherrer Institute 및 현대자동차 연구소·엔지니어링 경험을 바탕으로 경쟁사 대비하여 전력소모량 외에도 시스템 가격, 유지보수(소모품 교체), 설비크기, 사용자 편의성 등에서 신경을 쓰고 있다.

판로 개척은 국내는 공공조달 (혁신제품 지정)을 우선으로 해외 시장은 중동뿐만 아니라 아프리카(케냐), 서유럽 시장까지 글로벌 진출 타겟으로 진행하고 있다. 초이스랩은 초음파 수중방전시스템을 개발하고 있으며, 기술을 소개했을때 어플리케이션을 제안하는 해외 소비자들이 다수 있었다.

기술적으로 초이스랩은 이태리 Cicci research사와 기술협력 및 에이전트 계약을 맺고 있으며, 유사한 기술을 연구개발하고 있는 해외 스타트업 (Debye-영국, PAWER Splutions-스위스) 들과 기술교류를 통하여 기술의 완성도 향상 및 해외시장 진출계획을 구체화하고 있다.

최 대표는 어떻게 창업하게 됐을까. “스위스 유학 당시 유럽에서는 탄소배출권과 같은 친환경 및 지속가능한 발전에 대한 중요성 인식을 국민들이 체감하고 생활화하고 있었습니다. 미래 세대의 자원을 희생시키지 않는 범위에서 현재 세대의 욕구를 충족할 수 있도록, 기술개발을 통하여 자연환경과 공존을 추구하겠다는 원대한 포부를 가슴 깊이 새길 수 있는 계기가 되었습니다. 초이스랩은 자원의 효율적 사용과 재활용을 넘어 업사이클링을 통해 새로운 부가가치를 창출하기 위해 노력하고 있으며, 새로운 기술 적용 및 보급이 지연되는 1차 산업 시장을 집중하게 되었습니다.”

창업 후 최 대표는 “일의 주된 아이디어는 자원의 아나바다(아껴쓰고, 나눠쓰고, 바꿔쓰고, 다시쓰고)”라며 “버려지는 자원에 새로운 가치를 부여하고, 재탄생시켜 활용할 수 있다면, 현재세대에게는 비용적인 부담을 줄이고 자원을 효율적으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 장기적인 관점에서 미래세대를 위한 한 걸음을 내디뎠다고 생각한다”고 말했다.

초이스랩은 물리학, 생명공학, 전자전기, 마케팅 분야 10년 이상의 전문가로 구성되어 있다. 모두 관련분야 박사 또는 석사 학위를 소지하고 있으며, 40건 이상의 특허를 출원·등록한 경험이 있으며 국내 대기업 및 외국계 기업에서의 근무 경험을 바탕으로 기술 사업화에 집중하고 있다.

앞으로의 계획에 대해 최 대표는 “대한민국은 보유하고 생산할 수 있는 자원 대비 버려지는 자원이 많은 나라”라며 “사업적으로는, 농업분야 애플리케이션 개발을 바탕으로 농가 경영비용 절감 및 농업생태계의 안정화를 1차 목표로 수질정화 및 화장품 추출 소재 등 폐자원 업사이클링 기술 기반 사업을 확장하고 싶다”고 말했다.

덧붙여 “특히나 수자원 사업은 AI의 발전 및 전력 소비량의 증가와 더불어 데이터 센터를 냉각하기 위한 중요성으로 더욱 유망한 분야가 될 것으로 기대한다”며 “개인적으로는 공적개발원조(ODA) 사업을 통하여 기본적인 권리가 행사되지 않는 개발도상국의 식량 및 물 부족 문제 등을 기술적으로 해결하는 선도기업이 되고 싶다”고 말했다.

초이스랩은 올해 한국수자원공사가 운영하는 초기창업패키지 사업에 뽑혔다. 초기창업패키지는 공고기준 당시 3년 미만의 창업기업을 대상으로 하는 창업지원 사업으로 최대 1억원의 사업화 자금을 지원한다. 주관기관으로부터 창업 공간, 창업기업 성장에 필요한 교육, 멘토링 등의 지원도 받는다.

설립일 : 2023년 11월
주요사업 : 초음파 수중방전 시스템을 활용한 양액 재활용·재생산 시스템
성과 : 특허 3건, 초기창업패키지, 기보벤처캠프 16기, 사회적경제 성장패키지, IP 나래, 2024년 창업혁신공간(남서부권역) 시·군 스타트업 육성 지원사업 오픈그라운드 최우수상, 과천시 창업경진대회 Seed 상, 한아프리카 글로벌 창업팀 선정

이진호 기자 jinho2323@hankyung.com