기술 「すごい技術」だけでは会社は続かない。京大発・ノーベル賞MOFベンチャーが示す、素材大国日本に必要な視点

[お持て成し]

「すごい技術」だけでは会社は続かない。京大発・ノーベル賞MOFベンチャーが示す、素材大国日本に必要な視点 / 2/5(木) / BUSINESS INSIDER JAPAN

2025年のノーベル化学賞は、多孔性金属錯体（MOF）を開発した、京都大学の北川進特別教授らに授与された。12月の授賞式の様子。

「ノーベル賞の受賞によって知名度は上がったかもしれません。ですが、それを使いこなすための技術に特段の進展があったわけではなく、超えるべきハードルは変わらずに存在します」

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こう冷静に話すのは、京都大学発のスタートアップ「Atomis（アトミス）」の浅利大介代表だ。アトミスは、2025年に「金属有機構造体」（MOF：モフ）の研究でノーベル化学賞を受賞した京都大学の北川進特別教授の成果を基に2015年に誕生した素材スタートアップだ。

MOFは、たくさんの穴が空いている「多孔性材料」の一種。気体の分子を閉じ込めたり、分離したりすることが可能な新素材として、地球温暖化や宇宙開発などさまざまな分野で社会実装が進みつつある。ただ、大規模な社会実装に向けて課題もある。

特に浅利さんが危惧するのは、素材ベンチャーのスタートアップエコシステムが未成熟なことだ。 日本に残された「素材」というフロンティアを社会実装していくためのヒントを、アトミスの例から探っていく。

MOF「次世代」材料と期待
冷蔵庫の消臭剤として使われる活性炭。実はこれも「多孔性材料」の一種だ。「ノーベル賞」と聞くと、最先端の限られた場所で使われる科学技術のように感じるかもしれないが、身近な場所にも似た素材はある。

その中でも、金属有機構造体のMOFが「次世代」の多孔性材料として注目される理由は、デザイン性の高さにある。

MOFはブロックのように組み立てられる有機物と、接着剤となる金属イオンからなる。組み合わせのパターンは10万種類以上にも及ぶ。組み合わせ次第で、穴の大きさや機能を自由にデザインし、狙った気体分子だけをナノサイズの無数の穴に閉じ込めることができる。そのデザイン性に裏打ちされた選択性の高さや、大量の気体を吸着できる点が、すごさの所以（ゆえん）だ。

大気中から、温室効果ガスの二酸化炭素やメタンだけを閉じ込めて除去できれば、地球温暖化問題の解決に寄与できる。小型衛星が宇宙空間を進むための燃料タンクにMOFを使えば、さらなる小型化や長時間稼働を実現できるかもしれない。

北川さんは、ノーベル賞受賞が決まった記者会見で「これからは気体の時代だ」と語っていた。浅利さんはその意味を、次のように解説する。

「人間は、これまで石炭（固体）や石油（液体）という有限の材料を使う一方で、気体を有効利用できていませんでした。気体の吸着や分離、貯蔵などを実現して環境問題やエネルギー問題を解決することで、人は次の時代を拓くことができるのではないでしょうか」

「ゼロからイチ」至難の業
MOFがいくら「画期的な素材」とはいえ、アトミスが誕生してからの10年で社会に劇的に普及したわけではない。そこには構造的な課題があると浅利さんは指摘する。

「素材」は、自動車や電機電子、医薬品などさまざまな用途で使われ、「産業全体の競争力の源泉であるとともに社会全体を支える基幹産業」（経済産業省）ともされる。だが、工場建設などの設備投資には多額の資金がかかる一方で、「製品」という最終的な果実を得るまでの資金調達の仕組みが十分整えられておらず、素材ベンチャーを取り巻く環境は厳しい。

浅利さんは

「売り上げが本当に立つのか分からない段階で、資金を提供し続けてくれる企業や投資家は限られている。大学発の研究をもとに、『ゼロからイチ』を作り上げるのは至難の業なのです」

と話す。

製薬業界では、大手製薬企業が画期的な新薬を世の中に出すことを目指すバイオベンチャーと契約を結び、複数のパイプラインを持つことが一般的だ。バイオベンチャーはパイプラインの供給元としての役割を担い、マイルストンを達成するごとに大手企業から追加資金を調達するエコシステムができている。

一方、素材ベンチャーには、バイオベンチャーのような強靭なエコシステムが構築されていない。加えて、素材ならではの事情として、供給する材料は安くて耐久性が高いことが前提。試験的に原料を提供しようにも「サンプルはタダ」という文化が根強く、スタートアップが受託開発のような形で開発費を賄うことも一筋縄ではいかない。

「新素材を世の中に出していこうと思うと、やっぱり強いドライビングフォースが必要です。材料を中心に、アプリケーションを考える人がいないと、ゼロからイチは生まれない」（浅利さん）

川口敦子［サイエンスライター］

https://news.yahoo.co.jp/articles/4f9dc4e7885857d572de367c0ff8c2424e4322e5?page=1

「すごい技術」だけでは成功しない。京大発・ノーベル賞MOFベンチャーが示す、素材大国日本

‘대단한 기술’만으로는 회사가 지속되지 않는다. 교토대 출신 노벨상 MOF 벤처가 제시하는, 소재 대국 일본에 필요한 시각 / 2월 5일(목) / BUSINESS INSIDER JAPAN

2025년 노벨 화학상은 다공성 금속착물(MOF)을 개발한 교토대학의 키타가와 스스무 특수 교수 등에게 수여되었다. 12월 시상식 모습.

“노벨상 수상으로 인지도가 올라갔을지도 모른다. 하지만 그것을 활용하기 위한 기술에 특별한 진전이 있었던 것은 아니며, 넘어야 할 장벽은 변함없이 존재한다.”

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이렇게 냉정하게 말하는 사람은 교토대 출신 스타트업 ‘Atomis(아토미스)’의 아사리 오오스케 대표다. 아토미스는 2025년에 ‘금속유기구조체’(MOF: 모프) 연구로 노벨 화학상을 수상한 교토대 키타가와 스스무 특수교수의 성과를 바탕으로 2015년에 탄생한 소재 스타트업이다.

MOF는 구멍이 많이 뚫린 '다공성 재료'의 일종이다. 기체 분자를 가두거나 분리할 수 있는 새로운 소재로서, 지구 온난화와 우주 개발 등 다양한 분야에서 사회적 적용이 진행되고 있다. 다만, 대규모 사회 구현을 위해서는 과제도 있다. 

특히 아사리 씨가 우려하는 것은 소재 벤처 스타트업 생태계가 미성숙하다는 점이다. 일본에 남아 있는 ‘소재’라는 프론티어를 사회에 구현하기 위한 힌트를, 아토미스 사례를 통해 찾아본다. 

◇ MOF ‘차세대’ 소재와 기대

냉장고 탈취제로 사용되는 활성탄. 사실 이것도 ‘다공성 재료’의 한 종류이다. ‘노벨상’이라고 들으면 최첨단의 제한된 장소에서 쓰이는 과학기술처럼 느껴질 수도 있지만, 우리 주변에도 비슷한 소재가 있다. 

그 중에서도 금속 유기 구조체인 MOF가 ‘차세대’ 다공성 재료로 주목받는 이유는 디자인성이 뛰어나기 때문이다.

MOF는 블록처럼 조립할 수 있는 유기물과 접착제 역할을 하는 금속 이온으로 이루어져 있다. 조합 패턴은 10만 종류가 넘는다. 조합에 따라 구멍의 크기와 기능을 자유롭게 설계할 수 있어, 목표로 하는 기체 분자만을 나노 크기의 무수한 구멍에 가둘 수 있다. 그 디자인성에 기반한 높은 선택성과 대량의 가스를 흡착할 수 있는 점이 바로 그 대단함의 이유다. 

대기 중에서 온실가스인 이산화탄소와 메탄만을 가두어 제거할 수 있다면, 지구 온난화 문제 해결에 기여할 수 있다. 소형 위성이 우주 공간을 이동하기 위한 연료 탱크에 MOF를 사용한다면, 더욱 소형화와 장시간 운용을 실현할 수 있을지도 모른다. 

키타가와 씨는 노벨상 수상이 확정된 기자회견에서 “앞으로는 기체 시대다”라고 말했다. 아사리 씨는 그 의미를 다음과 같이 설명한다.

“인간은 그동안 석탄(고체)이나 석유(액체)라는 한정된 재료만을 사용해 왔으며, 기체를 효율적으로 활용하지 못했다. 기체의 흡착·분리·저장 등을 실현해 환경 문제와 에너지 문제를 해결한다면, 인간은 다음 시대를 열 수 있지 않을까 생각합니다"

◇ ‘제로부터 하나’는 매우 어려운 일

MOF가 아무리 ‘획기적인 소재’라고 해도, 아토미스가 탄생한 지 10년 동안 사회에 급격히 보급된 것은 아니다. 그곳에는 구조적인 과제가 있다고 아사리 씨는 지적한다. 

‘소재’는 자동차, 전기·전자, 의약품 등 다양한 용도로 사용되며, ‘산업 전체의 경쟁력 원천이자 사회 전체를 지탱하는 핵심 산업’(경제산업성)이라고도 불린다. 하지만 공장 건설 등 설비 투자에는 막대한 자금이 필요할 뿐만 아니라, ‘제품’이라는 최종 결과물을 얻기까지의 자금 조달 체계가 충분히 갖춰지지 않아 소재 벤처를 둘러싼 환경이 열악하다. 

아사리 씨는

“매출이 정말로 발생할지 알 수 없는 단계에서, 자금을 계속 제공해 주는 기업이나 투자자는 제한적이다. 대학에서 시작된 연구를 바탕으로 ‘제로부터 하나’를 만들어 내는 일은 매우 어려운 일입니다"

라고 말했다.

제약업계에서는 대형 제약사가 획기적인 신약을 세상에 내놓는 것을 목표로 하는 바이오벤처와 계약을 체결하고, 여러 파이프라인을 보유하는 것이 일반적이다. 바이오벤처는 파이프라인 공급원 역할을 수행하며, 마일스톤을 달성할 때마다 대기업으로부터 추가 자금을 조달하는 생태계를 구축하고 있다. 

한편, 소재 벤처에는 바이오 벤처와 같은 견고한 생태계가 구축되어 있지 않다. 게다가 재료 특성상 공급되는 재료는 저렴하고 내구성이 높아야 한다는 전제가 있어. 시험적으로 원료를 제공하려 해도 ‘샘플은 무료’라는 문화가 뿌리 깊게 남아 있어, 스타트업이 수탁 개발 형태로 개발비를 충당하는 것도 쉽지 않다. 

“새로운 소재를 세상에 내보내려면, 역시 강력한 드라이빙 포스가 필요하다. 재료를 중심으로 애플리케이션을 고민하는 사람이 없으면, 제로에서 하나가 탄생하지 않는다"(아사리 씨) 

카와구치 아츠코 [과학 작가]