[세종=뉴스핌] 이경태 기자 = 한국과학기술원(KAIST)은 한화솔루션과 함께 바이오디젤 생산 과정의 폐기물을 플라스틱·섬유용 핵심 소재로 전환하는 기술을 개발했다고 19일 밝혔다.

KAIST-한화솔루션 미래기술연구소 연구팀은 폐글리세롤을 원료로 '1,3-프로판디올(1,3-PDO)'을 고효율로 생산하는 미생물 공정을 확보했다고 19일 밝혔다. 1,3-PDO는 플라스틱, 화장품, 섬유 등에 쓰이는 고부가가치 화학물질이다.

연구팀은 1,3-PDO를 자연적으로 생산하지 않는 코리네박테리움 글루타미쿰 균주를 대사공학 기술로 개선해 고효율 생산 균주를 개발했다. 컴퓨터 시뮬레이션으로 미생물의 대사 과정을 미리 설계하는 '디지털 설계 기술'과 항생제 없이도 안정적으로 원료를 생산하는 '무항생제 공정'을 적용했다.

연구팀은 300리터 규모의 파일럿 공정에서 높은 생산성을 안정적으로 유지하는 데 성공했다. 실험실 수준의 성과가 실제 공장에서도 동일하게 재현될 수 있음을 입증한 것이다. 한화솔루션이 자체 확보한 신규 균주에도 동일한 수준의 생산성을 구현했다.

이번 성과는 KAIST와 한화솔루션이 2015년 11월부터 10년간 진행한 협력의 결실이다. 연구팀은 총 6건의 특허를 출원했으며, 13편의 논문을 게재했다. 연구 결과를 담은 논문은 국제 학술지 '네이처 케미컬 엔지니어링' 5월 12일자에 게재되며 5월호 표지논문으로 선정됐다.

이상엽 KAIST 생명화학공학과 특훈교수는 "미생물 기반의 화학물질 생산이 실험실을 넘어 실제 산업 규모로 충분히 확장될 수 있음을 보여준 사례"라며 "다양한 화학소재를 더욱 친환경적으로 생산하는 데 기여할 것"이라고 말했다. 한화솔루션 김정대 연구소장은 "바이오 기반 원료를 활용해 기존 석유화학 공정을 대체할 수 있는 가능성을 확인했다"며 "지속가능한 화학소재 생산과 산업 적용에 중요한 기반이 될 것"이라고 덧붙였다.

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