메탄을 이용한 생분해성 플라스틱 제조 기술 개념도/경희대학교 제공
경희대학교 화학공학과 이은열 교수 연구팀이 온실가스 중 하나인 메탄을 탄소원으로 사용해 생분해되는 바이오플라스틱인 폴리하이드록시알카노에이트(polyhydroxyalkanoate, PHA)를 제조하는 기술을 개발했다.
메탄은 석유화학 부생가스, 낙농축산업, 원유 및 가스 채굴과정, 폐수처리, 쓰레기 매립장 등에서 다량으로 방출되고 있는 대표적인 온실가스다.
연구팀은 메탄 폐자원 가스를 탄소원으로 사용할 수 있는 유일한 미생물인 메탄자화균의 유전자를 개량하는 플랫폼 기술을 개발했다.
대사공학을 활용해 메탄으로부터 PHA 공중합체인 P(3HB-co-4HB)를 생합성한다.
P는 기존의 생분해성 플라스틱 대비 분해성이 우수한 것으로 평가되고 있는 미생물계 고분자다.
그동안 Type II 메탄자화균은 유전자 조작이 거의 불가능한 것으로 알려져 활용성이 낮았다.
연구팀은 관련 핵심 요소 기술들을 최적화, 메탄 대사경로에 4-하이드록시부티레이트 (4-hydroxybutyrate) 생합성 경로를 먼저 도입했다.
이를 CoA 전달효소로 단량체로 전환하고 공중합을 하는 바이오촉매를 개발했다.
온실가스를 이용해 생분해성 플라스틱을 만들고 산업 부생가스를 활용해 부가가치를 창출할 수 있다는 점에서 친환경 기술로 기대되고 있다.
연구팀은 메탄과 이산화탄소를 동시에 사용해 생분해성 플라스틱을 제조하는 기술 개발도 진행 중이다.
이번 연구 결과는 생물자원 재생 관련 전문학술지인 Bioresource Technology에 5월12일자 온라인으로 게재됐으며, 관련 특허도 출원했다.
[저작권자ⓒ 에너지단열경제. 무단전재-재배포 금지]
