바이오플라스틱 대량생산 해법 찾았다...생명연 '세바식산' 생산공정 개발

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플라스틱과 다양한 화학제품 원료가 되는 '세바식산' 대량생산 기술이 개발됐다. 바이오플라스틱 소재 산업 성장에 크게 기여 할 것으로 기대를 모은다.

한국생명공학연구원(원장 김장성)은 안정오 바이오상용화지원센터 박사팀이 식물유로부터 세바식산을 생물학적으로 대량생산하는 기술을 개발했다고 14일 밝혔다.

미생물공정을 이용한 식물유 세바식산 전환공정 개요도
<미생물공정을 이용한 식물유 세바식산 전환공정 개요도>

세바식산은 가소제, 윤활제, 화장품, 플라스틱 생산을 포함해 다양한 산업에 응용할 수 있는 물질이다. 현재는 피마자유를 고온 열분해해 생산하는데, 이 과정에서 많은 황산을 소비해 황산나트륨을 함유한 폐수가 방출된다.

연구팀은 친환경 미생물화학공정을 개발했다. 미생물 균주 '효모 캔디다 트로피칼리스'를 유전자 조작해 식물유래 지방산 원료로부터 세바식산을 생산한다. 생산에 핵심 역할을 하는 'ω-산화 반응' 관련 유전자를 증폭시켰다.

연구팀은 또 생산 세바식산을 고순도로 분리·정제하는 공정도 개발했다. 온도, 산성도, 용존산소량, 원료 투입 속도 등 조건을 최적화해 세계 최고 수준 생산 수율을 구현했다. 농도는 1리터(ℓ)당 98.3그램(g), 생산수율은 98%다.

미생물 배양을 통해 얻은 세바식산 분리 및 정제 공정 흐름, 실제 세바식산 모습
<미생물 배양을 통해 얻은 세바식산 분리 및 정제 공정 흐름, 실제 세바식산 모습>

이미 세바식산 생산 공정을 50ℓ 배양기에서 성공적으로 재현했다. 애경 유화, 롯데케미칼, 스몰랩과 협동 연구로 세바식산을 고순도 분리·정제했다. 고성능 '바이오나일론610'을 성공적으로 합성했다.

안정오 박사는 “이번 성과는 재생 가능한 바이오자원 유래 세바식산 생산 공정으로 기존 화학 생산방법을 대체 가능하다는 것을 보였다”며 “산·연 공동 연구로 나일론610을 성공적으로 합성, 국내 바이오 산업화기술 경쟁력 강화로 이어지는 사례가 될 것으로 기대한다”고 말했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com