KAIST, 석유 대신 고분자 미생물로 플라스틱 제조 성공

석유나 석탄 등 화석연료에 뽑아내던 플라스틱을 고분자 미생물로 대체할 수 있는 친환경 기술이 개발됐다. KAIST(총장 이광형)는 생명화학공학과 이상엽 특훈교수 연구팀이 시스템 대사공학을 이용해 미생물 균주에서 여러 가지 신규 유형의 친환경 바이오 플라스틱인 폴리에스터 아마이드(PEA)를 생산하는데 성공했다고 20일 밝혔다. 이 연구에서 성과물의 물성 분석은 한국화학연구원이 진행했다. 연구팀은 자연계에 존재하지 않는 미생물 대사회로를 자체 설계하는 방법으로 총 9종의 플랫폼 미생물 균주를 개발했다. 이 플랫폼 균주를 이용하면, 바이오매스(폐목재나 잡초 등) 주원료인 포도당을 원료로 하는 PEA를 친환경적으로 생산할 수 있다. 연구팀은 또 유가 배양식 발효 공정을 이용해 '고효율'로(54.57 g/L) 생산할 수 있다. 향후 산업화도 가능할 것으로 내다본 이유다.안다희 연구생(박사과정)은 "PEA로 플라스틱 생산은 세계적으로 처음이라 마땅히 비교 대상이 없어 고효율이라고 얘기는 것이 애매한 면도 있다"며 "그러나 상용화 초석은 놓은 셈으로 봐도 된다"고 말했다. 물성 분석을 진행한 한국화학연구원(정해민, 신지훈 연구원) 측은 "기존의 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)과 유사한 성질을 갖고 있는 것으로 나타났다"며 "친환경적이면서도 기존 플라스틱을 대체할 수 있을 만큼 강도와 내구성이 뛰어나다"고 설명했다. 이상엽 특훈교수는 "향후 여러가지 고분자를 생산하는 대사회로 시스템 구축에 유용할 것"으로 예상했다. 이 특훈교수는 “석유화학 산업 기반에 의존하지 않고도 플라스틱을 생산하는 기술을 세계 최초로 확보한 것"이라며 "앞으로 생산량과 생산성을 더 개선하는 연구를 진행할 계획"이라고 말했다. 연구 결과는 국제 학술지 `네이쳐 케미컬 바이올로지(Nature Chemical Biology)'(3월 17일자)에 온라인 게재됐다.