생명공학硏 안정오 박사 연구팀
석화 기반 화학공정 대체기술
생명연 제공
국내 연구진이 플라스틱과 다양한 화학제품 소재로 널리 쓰이는 세바식산을 친환경적으로 대량 생산할 수 있는 생물학적 공정 기술을 개발했다. 기존 석유화학 공정을 생물학적 공정으로 대체하는 바이오 매스 원료 기반의 다양한 고부가가치 정밀화학 소재 생산의 플랫폼 기술로 활용될 것으로 기대된다.
한국생명공학연구원은 안정오 박사 연구팀이 세바식산을 기존 고온·고압의 화학공정이 아닌 친환경 미생물 화학공정에서 고순도로 분리, 정제하는 기술을 개발했다고 14일 밝혔다.
세바식산은 가소제, 윤활제, 화장품, 플라스틱 등을 생산하는 데 쓰이는 원료 물질이다. 현재 피마자유(caster oil)를 고온의 열분해 공정을 통해 생산하고 있다. 하지만, 이 과정에서 고온의 에너지와 상당한 양의 황산이 필요하기 때문에 심각한 환경오염을 일으킬 수 있다.
세바식산의 주요 생산국인 중국은 환경법을 적용해 생산 공장 가동일을 줄이는 등 화학공정을 대체할 친환경 생산기술 개발이 요구돼 왔다.
연구팀은 미생물 균주의 유전자 조작을 통해 미생물 화학공정을 개발하고, 식물 유래 지방산 원료로부터 세바식산의 생산 능력을 향상시켰다. 또 배양 공정에 관여하는 온도, PH, 용존산소량 등의 조건을 최적화하는 방식으로 세바식산의 생산 효율을 높였다.
이를 기반으로 세바식산을 고순도로 분리·정제했으며, 애경유화, 롯데케미칼, 스몰랩 등과 함께 중합공정을 통해 전기절연체나 필라멘트 등에 쓰이는 '바이오나일론 610'을 합성했다. 아울러, 세바식산 공정을 파일럿 규모(50ℓ 배양기)에서 대량 생산하는 등 산업적 활용 가능성을 확인했다.
안정오 생명연 박사는 "기존에 화학적 공정으로 생산하던 세바식산을 바이오 자원 유래의 친환경 미생물화학공정으로 대체할 수 있음을 보여준 결과"라며 "국내 기업들과 협업을 강화해 세바식산을 고성능 나일론으로 산업화하는 데 본격 나서겠다"고 말했다.
이번 연구결과는 영국왕립학회가 발행하는 세계적 학술지 '그린 케미스트리지(지난달 7일자)'에 실렸으며, 산업부의 지원을 받아 연구가 수행됐다.
이준기기자 bongchu@dt.co.kr
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