국내 연구진이 대장균을 활용해 폐목재, 잡초 등 식물들을 의약품 등 석유화학물질로 전환시킬 수 있는 기술을 개발했다. 카이스트 생명화학공학과 이상엽 특훈교수팀은 먹을 수 없는 비식용 바이오매스를 1차 아민으로 바꿔 주는 미생물 균주 개발에 성공했다고 11일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’에 실렸다. 1차 아민으로 불리기도 하는 아미노화합물은 의약품이나 농약품을 만드는 데 필수적인 물질로, 주로 석유화학공정을 통해 생산돼 왔다. 원유 매장량의 한계와 지구온난화의 원인으로 석유화학산업이 지목되면서 바이오매스를 원료로 화학물질을 생산하는 바이오리파이너리 기술이 주목받고 있다. 다만 다양한 석유화학물질들이 바이오리파이너리로 만들어지고 있지만 1차 아민 생산은 이뤄지지 못했다. 이런 가운데 이 교수팀은 미생물 시스템 대사공학기술을 이용해 1차 아민을 만들어 낼 수 있는 모든 대사회로를 예측한 뒤 가장 유망한 대사회로를 선정했다. 이렇게 골라진 대사회로로 실험한 결과 10가지 종류의 다른 짧은 길이의 1차 아민을 만들어 낼 수 있는 대장균 균주를 처음 개발하는 데 성공했다. 특히 연구팀은 옥수수나 사탕수수 등 식용 바이오매스가 아닌 폐목재, 잡초처럼 주변에서 흔히 구할 수 있는 비식용 바이오매스 속 포도당을 이용해 1차 아민을 만들어 냈다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

얼마전 세계기상기구(WMO)는 지난해 온실가스 농도가 역대 최고치를 경신했다는 분석결과를 발표했다. 증가하는 온실가스는 인류 멸종이라는 극단적 결과를 불러올 수도 있다는 우려를 불러일으키고 있다. 석탄, 석유와 같은 화석연료 사용으로 인한 온실가스 증가와 미세먼지 발생 같은 환경문제를 줄이기 위한 대안 중 하나로 바이오연료가 꼽히고 있다. 바이오연료는 현재 휘발유나 경유에 약 30%까지 혼합돼 사용되고 있다. 현재 바이오연료 생산에 주로 쓰이는 원료는 옥수수에서 추출하는 전분, 사탕수수에서 나오는 당, 팜에서 나오는 식물성 오일이다. 문제는 이것들은 식재료로 쓰이는 작물들로 바이오연료 생산에 쓰이면서 곡물가격을 높인다는 지적이 꾸준하게 나오고 있다. 이 때문에 많은 연구자들은 폐목재를 비롯해 식량으로 쓰이지 않는 목질계 바이오매스를 이용한 바이오연료 생산 연구에 주력하고 있다. 그러나 목질계 바이오매스를 바이오연료로 전환하는 공정에서 쓰이는 미생물의 활동이 둔화돼 생산효율이 낮아진다. 국내 연구진이 이런 전환과정에서 낮아지는 생산효율을 개선할 수 있는 방법을 만들어 냈다. 한국과학기술연구원(KIST) 청정에너지연구센터 연구진은 유전자가위를 이용해 목질계 바이오매스에서 고농도의 바이오연료를 생산할 수 있는 미생물을 만들어 내는데 성공했다고 1일 밝혔다. 이번 연구결과는 화학공학 분야 국제학술지 ‘글로벌 체인지 바이올로지 바이오에너지’(Global Change Biology Bioenergy)에 실렸다.연구팀은 생물학 분야 최신기술이라고 불리는 유전자 가위기술을 활용, 바이오연료 생산 미생물의 유전체를 편집함으로써 자연계에서 발생하는 진화과정을 실험실 내에서 단기간에 효과적으로 발생시킬 수 있는 적응진화공법을 적용했다. 이렇게 유전자 편집된 미생물은 목질계 바이오매스를 이용해 바이오연료를 생산할 때 효율을 저하시키는 아세트산에 대한 저항성이 강해졌다. 이 신규 미생물을 활용하면 기존에 바이오연료를 생산할 때 버려지던 성분에서 이론적 최대수치인 98%의 수율로 바이오연료를 생산할 수 있는 것으로 확인됐다. 또 설탕을 추출한 뒤 버려지는 사탕수수 부산물에서도 바이오연료를 생산해낼 수 있다고 연구팀은 설명했다. 이번에 개발된 미생물은 유전자 가위를 이용한 유전자 편집기술을 활용해 개발됐기 때문에 추가적 변형을 통해 바이오플라스틱, 바이오폴리머 등도 생산가능해질 것으로 기대되고 있다. 이선미 KIST 박사는 “이번 연구결과는 현재 쓰이고 있는 1세대 바이오연료의 한계를 넘어서는 동시에 2세대 바이오연료의 상용화를 앞당길 수 있을 것”이라며 “미생물의 변형에 따라 바이오연료 뿐만 아니라 바이오소재를 생산할 수 있는 바이오리파이너리 플랫폼 균주로 활용될 수 있을 것으로 기대된다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

■지식경제부 ◇고위공무원 승진△무역위원회 무역조사실장 이승재 ◇과장급 전보△지역경제총괄과장 김영삼△유전개발〃 황수성△정보통신활용〃 김정화 ■농림수산식품부 ◇통상정책관 임용△통상정책관 劉柄鱗 ■국민권익위원회 ◇부이사관 승진 △법령분석기획과장 곽형석△ 사회복지심판〃 임규홍◇서기관 승진△민원조사기획과 권석원△민원제도개선과 홍종완△상담안내과 이재구△행동강령과 김원영△ 사회복지심판과 정재창△환경문화심판과 손영택 ■한국화학연구원 <그린화학연구단> △석유대체기술연구센터장 全基元△바이오리파이너리연구〃 張鍾山△산업바이오화학연구〃 宋鳳根△환경자원연구〃 徐廷權<화학소재연구단>△에너지소재연구센터장 文相珍△정보전자폴리머연구〃 李成九△나노바이오융합연구〃 張賢珠△소자재료연구〃 李昌珍<신물질연구단>△난치성질환치료제연구센터장 金亨來△대사증후군치료제연구〃 李圭亮△의약화학연구〃 李仙卿△약리활성연구〃 李柄晧△바이오소재연구〃 高榮寬 ■한국외대 △법학전문대학원장 겸 법과대학장 김해룡△법학전문대학원 부원장 김호정△통번역대학원 〃 정연일△국제지역대학원 〃 김원호 ■시민방송 RTV △이사장 이학영 ■GS리테일 △상무 金時燁 張永敏 ■코오롱 ◇전무 승진 △코오롱 宋錫政 成鏞 裵成培 △코오롱 건설 華中 △FnC코오롱·패션·캠브리지 英洙 △코오롱 패션머티리얼 徐潤德 △그룹 경영기획실 元鐘憲 東洙 ◇상무 승진△코오롱 崔鐘賢 朴漢用 泰珠 洪性安 鐘善 △코오롱글로텍 崔碩洵 △코오롱패션머티리얼 孫祐鎭 △네오뷰코오롱 正一 耕培 △마우나오션개발 光命 △그룹경영기획실 嚴正根 ◇상무보 승진 △코오롱 安弘濟 李聖根 洪性武 朴泰俊 △코오롱건설 徐正逸 曺鉉喆 △FnC코오롱·패션·캠브리지 白承哲 任昌柱 △코오롱글로텍 基淵 孫善益 林成泫 △코오롱아이넷 榮範 △코오롱플라스틱 宗文 △코리아이플랫폼 李相曄 △코오롱웰케어 洪春極 △코오롱베니트 崔亨默 △그룹경영기획실 尹光 ◇상무보 대우△코오롱 연구위원 時敏 韓仁埴