미세조류 이용해 `플라스틱` 만든다

국내 연구진, 미세조류 활용해 '숙신산' 생산하는 공정 개발
국내 연구진이 유전자 재조합 박테리아를 이용해 미세조류에서 플라스틱의 원료물질인 ‘숙신산’을 직접 생산하는 공정을 세계 최초로 개발했다. 지구온난화의 주범인 이산화탄소를 활용해 기존 석유화학 기반 플라스틱 제품을 대체할 수 있을 것으로 기대된다.

우한민 한국과학기술연구원(KIST) 박사팀은 미세조류 내 전분을 분해할 수 있는 아밀라아제 효소를 직접 생산, 추가적인 당화 효소 없이도 숙신산을 생산할 수 있는 박테리아를 개발했다고 4일 밝혔다.

숙신산은 추가 화학반응을 통해 플라스틱, 우레탄, 솔벤트 등 제조에 쓸 수 있는 물질이다. 그동안 숙신산 같은 바이오화학 물질을 생산하기 위해서는 폐목재 등 목질계 식물들을 활용했다. 하지만 목질계 식물들은 복잡한 화학구조로 인해 전처리나 당화 과정이 어렵고, 특히 해외 독점제품인 당화효소를 사용해야 한다는 한계가 있었다.

연구팀은 미세조류의 특성에 착안, 이를 활용한 숙신산 생산법을 고안해냈다. 미세조류는 빛과 이산화탄소만을 이용해 경제적으로 대량 배양이 가능하고, 전분 분해효소를 스스로 생산해 추가효소가 필요 없어 비용을 낮출 수 있다. 이를 활용하면 산업체의 배가스 내에서 포집한 이산화탄소를 미세조류를 통해 숙신산 같은 고부가가치의 화합물을 효율적으로 생산할 수 있게 된다.

우한민 박사는 “화석연료 고갈 및 기후변화에 대응하는 지속 가능한 차세대 바이오매스인 미세조류를 활용하는 기술의 새로운 돌파구를 제시했다”며 “바이오 플라스틱뿐만 아니라 코팅소재, 합성가소제, 우레탄, 솔벤트 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.

이 연구결과는 네이처 자매지인 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’에 7월24일자 온라인으로 게재됐다.

/백나영기자 100na@dt.co.kr