KAIST(한국과학기술원·총장 강성모)는 이상엽 생명화학공학과 특훈교수 연구팀이 대사공학적으로 개발된 미생물을 이용하여 바이오매스로부터 가솔린(휘발유)을 생산하는 원천기술을 개발했다고 30일 밝혔다.

이 기술은 나무 찌꺼기와 잡초 등 풍부한 비식용 바이오매스를 이용해 기존 석유화학제품을 생산할 수 있다는 점에서 관련 산업 기술 발전에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대되고 있다.

가솔린은 '크래킹(끓는점이 높은 중질유를 분해하여 원료유보다 끓는점이 낮은 경질유로 전환하는 방법)' 과정을 거치지 않고서는 만들 수 없다는 한계를 지니고 있었다.

연구팀은 대사공학기술을 미생물에 적용하여 지방산 합성을 저해하는 요소를 제거하고 지방산의 길이를 원하는 목적에 맞게 조절할 수 있는 효소를 새롭게 발견, 개량된 효소를 도입해 미생물에서 생산하기 어려운 지방산 생산에 성공해냈다.

또한 세포내에 생산된 짧은 길이의 지방산 유도체로부터 가솔린을 생산할 수 있는 추가 대사반응과 생물체 내에 존재하지 않는 식물 유래의 신규 효소를 포함하는 합성대사경로를 도입해 최종 대장균 생산균주를 개발했다. 이렇게 개발된 대장균을 배양하여 배양액 1리터당 약 580mg의 가솔린을 생산했다.

개발된 기술은 바이오 연료, 생분해성 플라스틱 등과 같은 다양한 바이오 화합물을 생산할 수 있는 플랫폼 기술이 될 수 있을 것으로 전망된다.

뿐만 아니라 이 기술을 활용하면 재생 가능한 바이오매스를 전환하여 바이오 연료, 계면활성제, 윤활유 등으로 이용할 수 있는 알코올(Fatty alcolols) 및 바이오 디젤(Fatty ester)도 생산이 가능하다는 점에서 기존의 석유기반 화학산업을 바이오기반 화학산업으로 대체하는 기반이 될 수 있을 것으로 기대된다.

이상엽 교수는 "비록 생산 효율은 아직 매우 낮지만 미생물을 대사공학적으로 개량해 가솔린을 처음으로 생산하게 되어 매우 의미있는 결과라고 생각한다"며 "향후 가솔린의 생산성과 수율을 높이는 연구를 계속할 예정이다"고 말했다.

한편 이번 연구는 미래창조과학부 글로벌프론티어사업의 차세대 바이오매스 연구단(양지원 단장)과 기후변화대응 기술개발사업의 지원으로 진행됐다. 연구 결과는 네이처 30일(온라인판) 자에 게재됐다.

 

출처 : http://www.hellodd.com/news/article.html?no=43905