이상엽 KAIST 교수팀, 시스템 대상공학 활용
기존 플라스틱 대체...강도, 내구성 뛰어나
KAIST는 이상엽 생명화학공학과 특훈교수 연구팀이 시스템 대사공학을 활용해 친환경 플라스틱 소재인 '폴리에스터 아마이드'를 다양하게 생산하는 미생물 균주를 개발했다고 20일 밝혔다.
폴리에스터 아마이드는 일반적으로 많이 사용되는 플라스틱인 'PET(폴리에스터)'와 '나일론(폴리아마이드)'의 장점을 모두 갖춘 차세대 소재로, 생물학적 생산 방법이 없어 석유화학 기반의 생산에 의존해 환경 오염 우려가 크다.
연구팀은 자연계에 존재하지 않는 새로운 미생물 대사회로를 설계해 폴리 등을 포함한 9종의 다른 폴리에스터 아마이드를 생산할 수 있는 플랫폼 미생물 균주를 개발했다. 폐목재나 잡초 등 바이오매스에서 생산된 포도당을 에너지원으로 사용해 폴리에스터 아마이드를 친환경적으로 생산할 수 있도록 구현한 것이다.
연구팀은 생산한 폴리에스터 아마이드 물성을 한국화학연구원과 함께 분석한 결과, 친환경 소재인 고밀도폴리에틸렌(HDPE)과 유사한 성질을 가진 것으로 나타났다. 친환경적이면서도 기존 플라스틱을 대체할 수 있을 만큼 강도와 내구성이 뛰어나다고 연구팀은 설명했다.
미생물 균주를 유가 배양식 발효 공정을 이용해 고효율로 생산함으로써 향후 산업화 가능성을 확인했다.
이상엽 KAIST 특훈교수는 "석유화학 산업에 의존하지 않고도 바이오 기반 화학 산업을 통해 폴리에스터 아마이드를 만들 수 있는 가능성을 처음으로 제시했다"며 "앞으로 생산량과 생산성을 더욱 높이기 위한 후속 연구를 이어갈 계획"이라고 말했다. 이 연구결과는 국제 학술지 '네이처 케미컬 바이올로지(지난 17일자)'에 실렸다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr
KAIST는 차세대 플라스틱 소재인 폴리에스터 아마이드를 생산할 수 있는 미생물 균주를 개발했다.
