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버려지는 폐지·택배박스가 바이오디젤 연료로…생산성 2배 높이는 미생물 개발

기사 입력 : 2020.10.13 09:21 목록
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현재 바이오디젤은 팜유와 대두유 같은 식물성 기름이나 폐식용유를 화학적으로 처리해 생산하는데, 원료 수급이 원활하지 않은 문제점이 있어 목질계 바이오매스를 이용한 바이오연료를 개발하고자하는 노력이 활발히 진행되고 있습니다.

 

목질계 바이오매스는 농사나 벌목 과정에서 부산물로 생성되는 물질로, 지구상에서 풍부한 탄소자원으로 꼽히며 연간 생산량이 1천억 톤에 달해 지속적인 수급이 가능하다는 장점을 가지고 있습니다.

 

최근 한국과학기술연구원(KIST) 청정에너지연구센터 이선미 박사팀은 농업부산물과 폐지, 택배박스 등 목질계 바이오매스로부터 바이오디젤 원료를 생산할 수 있는 신규 미생물을 개발하는 데 성공했습니다.

 

바이오디젤 원료 생산에서는 미생물의 역할이 중요한데, 이 미생물이 목질계 바이오매스에 포함된 당 성분을 먹이로 대사하는 과정에서 바이오 디젤 원료를 생산하기 때문입니다. 이때 당 성분은 일반적으로 65~70%의 포도당과 30~35%의 자일로스(목당)로 구성되지만, 자연계에 존재하는 미생물들은 포도당만 이용하고 자일로스는 이용할 수 없어 디젤원료 생산 수율이 제한되는 한계를 가지고 있었습니다.

 

그런데 이선미 박사팀이 포도당뿐 아니라 자일로스도 효과적으로 이용해 디젤원료를 생산할 수 있는 새로운 미생물을 개발하였고, 이는 기존 대비 2배 가까이 생산 수율을 향상시키는 성과를 보인 것입니다.

 

특히, 미생물이 디젤원료를 생산하는데 필수적인 보조효소의 공급을 방해하지 않도록 유전자 가위를 이용해 대사 경로를 재설계했고, 그중에서 능력이 우수한 개체만을 선택해 재배양하는 방식 등 진화 과정에서 효과적으로 통제하는 공법을 통해 자일로스의 이용 능력을 높였습니다.

 

이선미 박사는 바이오디젤은 기존 디젤차량의 운행을 제한하지 않으면서 온실가스와 미세먼지를 줄일 수 있는 대체 연료로, 이번에 바이오디젤 생산의 경제성을 높일 수 있는 핵심기술을 확보한 것이라고 밝혔습니다

이창수
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