지스트 연구진, 볏짚 속 '리그닌'검출 분석법 개발

인체 유해 생활화학물질 검출...'가습기 살균제'예방 기여

지스트 김태영 교수, 송우영 박사후연구원, 박혜진 연구원(사진 왼쪽부터)

(광주=뉴스1) 조영석 기자 = 지스트(광주과학기술원) 연구진이 친환경 자원으로 주목받고 있는 식물 바이오매스로부터 고부가가치 원료인 리그닌(lignin)을 효과적으로 검출하는 새로운 고감도 분석법을 개발했다.

지스트 지구·환경공학부 김태영 교수 연구팀은 바이오매스에 포함된 다양한 리그닌의 질량과 구조를 효과적으로 분석할 수 있는 고감도 분석법을 개발했다고 19일 밝혔다.

'리그닌'은 목재, 대나무, 짚과 같은 목화(木化)한 식물체의 20~30%를 차지하며 향기를 내는 고리 모양의 고분자 화합물로 바이오 플라스틱, 의약품, 화장품 등의 원료로 이용되는 고부가가치 친환경 물질이다.

바이오매스를 구성하는 화학적 구성 성분 중에서 친환경 자원으로 주목받고 있는 '리그닌'분해 산물의 종류와 함량을 보다 정확히 파악, 더 많은 종류의 화석 원료 대체 물질을 추출하는 데 도움이 될 것으로 예상된다.

또한 이번 분석법은 가습기 살균제 사건처럼 인체에 노출될 수 있는 유해한 생활화학물질을 고감도로 검출해냄으로써 국민 건강 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

그동안 리그닌을 식물체에서 분리하기 위해서는 △식물체 내의 다른 성분을 분해, 제거하여 리그닌을 불용성 잔유물로 남게 하는 방법과 △리그닌을 가용성으로 하여 용출시키는 방법의 두 가지 방법이 이용돼 왔다.

하지만 바이오매스에 포함된 적은 양의 리그닌은 매우 복잡한 혼합물로 존재하기 때문에 이를 효과적으로 검출하는 데 어려움을 겪어 왔다.

지스트 김태영 교수 연구팀은 이번 연구에서 기존 액체 크로마토그래피 분석법에서 주로 사용되는 암모늄염 대신에 식초의 주성분인 아세트산을 이용, 리그닌의 신호가 평균 4배, 최대 13배 이상 향상되는 것을 발견했다.

연구팀은 아세트산 첨가제로 인해 향상된 감도로 인해 기존 방법으로는 규명할 수 없었던 리그닌 분자의 정확한 구조를 규명해 화학 원료 후보 물질을 발굴할 수 있었다.

또한 연구팀은 새로 개발된 분석법으로 실제 볏짚에서 추출한 리그닌의 분해 산물을 규명하는 데 효과적으로 이용될 수 있음을 규명했다.

김태영 교수는 "이번에 새로 개발한 분석법은 식물 바이오매스 내 고부가가치 원료인 리그닌의 종류와 함량을 보다 정확하게 알아내 다양한 친환경 원료 개발에 기여할 수 있을 뿐만 아니라, 생활화학제품에 포함될 수 있는 미량의 유해 성분을 찾아내는 데도 활용될 수 있다"고 했다.

김태영 교수가 주도하고 송우영 박사후연구원과 박혜진 석사과정 졸업생이 참여한 이번 연구는 한국환경산업기술원 생활화학제품 안전관리 기술개발사업의 지원으로 수행됐다. 크로마토그래피 분야의 권위지인 '크로마토그래피 저널 A(Journal of Chromatography A)'에 10월 23일 온라인 게재됐다.

kanjoys@news1.kr