[이뉴스코리아 박양기 기자] KAIST 생명화학공학과 이상엽 특훈교수 연구팀이 비식용 바이오매스를 통해 최고 성능을 갖는 지방산과 지방산 유도체로 전환하는 미생물 균주와 발효 공정을 개발했다고 밝혔다.
화석원료는 현대 산업의 기초 물질이자 우리 생활 전반에 광범위하게 이용되는 원료 및 에너지원으로 필수적인 물질이다. 특히 대한민국은 석유를 전량 수입하고 있기 때문에 국제 유가 변동에 취약하고 환경문제 해결을 위해, 원유 대체 에너지 개발을 위해 바이오 기반 재생에너지 생산의 필요성이 지속적으로 강조된 바 있다.
5차 산업혁명은 바이오 산업을 기반으로 펼쳐질 거라는 전망이 알려지고 있는 가운데, 국내에서는 재생 가능한 자원 기반의 바이오 연료 개발이 활발히 이뤄지고 있고 환경친화적 연료 중 하나인 바이오 디젤에 대한 연구가 이어지고 있는 모습이다.
이 특훈교수 연구팀은 바이오 디젤 생산을 위해 폐목재, 잡초 등 지구상에서 가장 풍부한 바이오매스 주성분인 포도당으로부터 지방산 및 바이오 디젤로 이용할 수 있는 지방산 유도체를 생산하는 균주를 개발했다.
먼저 로도코커스의 배양 조건을 최적화한 뒤 포도당을 섭취해 세포 내 과량의 기름을 축적하게 했다. 이후 선별한 외부 효소를 도입해 효과적으로 기름을 지방산으로 전환해 최고 농도의 지방산 생산 균주를 개발했고, 지방산을 두 가지 형태의 바이오 디젤 연료 물질로 효율적으로 전환하는 추가적인 유전자 조작을 통해 바이오 디젤을 최고 성능으로 생산하는 데 성공했다.
이러한 성과를 통해 향후 식물성이나 동물성 기름에 의존하지 않고 비식용 바이오매스로부터 미생물 기반 바이오 연료의 대량 생산까지 가능하게 할 것으로 기대된다.
이상엽 특훈교수는 “이번에 개발한 기술은 화석원료나 식물, 동물성 기름을 원료로 쓰지 않고 지구상에 가장 풍부한 리그노셀룰로즈를 원료로 고효율로 지방산과 바이오 디젤 생산하는 것이다. 앞으로 환경문제 해결과 더불어 원유, 가스 등 화석연료에 의존해온 기존 석유 화학 산업에서 지속할 수 있고 환경 친화적인 바이오 기반산업으로의 재편에 큰 역할을 할 것이다”라고 말했다.
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