국내 연구진, 석유 안쓰는 화학제품 개발 길 터

국내 연구진이 미생물로 화학물질을 합성하는 최적 경로 지도를 만들었다. 이 지도를 이용하면 석유를 사용하지 않는 친환경적인 화학제품을 보다 쉽게 만들어 낼 수 있을 전망이다.

과학기술정보통신부는 이상엽 한국과학기술원(KAIST) 생명화학공학과 특훈교수팀이 미생물로 화학물질을 생산하는 데 필요한 경로를 망라한 ‘바이오 기반 화학물질 합성 지도’를 완성했다고 15일 밝혔다.

이상엽 교수는 "이번에 개발한 지도는 시스템 대사공학이 나가야 할 방향과 아이디어 청사진을 제시해 준다는 점에서 의미가 있다"며 "향후 친환경 화학은 물론 의료·식품·화장품 분야 등 다양한 산업에 매우 유용하게 활용될 수 있다"고 말했다.

바이오 기반 화학물질 합성 지도는 산업에서 활용하는 화학물질이 바이오매스 원료로부터 어떤 경로를 통해 생산되는 지 한 눈에 알아볼 수 있도록 만든 내용이다. 이 경로 정보는 산업 화학물질 생산공정 설계 시 기초 자료로 활용된다.

이 지도를 활용하면 그동안 석유화학공정에 비해 생산능력이 떨어지는 것으로 평가받은 바이오화학공정의 생산능력을 향상시킬 수 있다. 연구팀은 각 화학물질에 대해 알려진 최고 생산농도, 수율, 생산성 등 정보를 모두 정리해 산업계에서 주요 생산 분석을 쉽게 하도록 했다.

특히 이 지도는 화학 제품의 친환경 생산 확대 기초연구에 기여할 전망이다. 어떤 화학물질을 만드느냐에 따라 온실가스 배출 등 환경오염의 원인으로 지목되는 기존 석유화학공정을 바이오 기반으로 대체할 수 있기 때문이다.

이 밖에도 연구팀은 바이오매스 원료에서 대사·합성되는 회로에 따라 나타나는 화학물질과 자연계에 존재하지 않으나 기술적으로 합성 가능한 경로를 나눠서 정리했다. 이에 관련 연구자들은 그동안 분산된 주요 화학물질의 다양한 합성 경로를 한 눈에 확인할 수 있게 됐다.

이 교수는 "전세계가 기후 변화를 고통스럽게 겪고 있는 가운데 바이오 기반의 산업 화학물질 생산은 더 이상 선택이 아닌 필수사항"이라며 "친환경적인 바이오 기반 생산 산업화 관련 연구를 꾸준히 진행할 계획"이라고 밝혔다.

한편, 이번 연구결과는 1월 15일자 국제 학술지 ‘네이처 카탈리시스(Nature Catalysis)’ 표지 논문으로 실렸으며 과기정통부 기후변화대응기술개발 사업의 과제 지원을 받아 수행됐다.

바이오 및 화학의 통합된 방법을 통해 생산 가능한 대표 화학물질 및 합성경로. /과학기술정보통신부 제공

김태환 기자(topen@chosunbiz.com)

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