지스트, 산업폐가스 '개미산'으로 전환하는 효소조합기술 개발

기사내용 요약
신소재공학부 권인찬 교수 연구팀, 국제학술지 게재

[광주=뉴시스]산소 조건에서의 수소화효소(ReSH), 포름산탈수소효소(RcFDH)의 2중효소 복합반응을 통한 수소에서 개미산으로의 전환 과정

[광주=뉴시스] 배상현 기자 = 지스트(광주과학기술원)는 신소재공학부 권인찬 교수 연구팀이 산업 폐기물 속에 포함된 수소를 이용해 폐기물 속 이산화탄소를 ‘개미산’으로 쉽게 전환하는 효소를 발굴했다고 8일 밝혔다.

연구팀은 산소 저항성이 존재하는 ‘수소화효소’ 및 ‘포메이트 탈수소효소’ 조합을 스크리닝을 통해 선정하고 해당 효소들의 조합으로 산소가 존재하는 조건에서 별도의 에너지 공급 없이 이산화탄소를 개미산으로 전환하는 데 성공했다.

선정한 효소 조합이 부생가스에 존재하는 산소 조건에서도 활성이 저해되지 않음을 처음으로 확인했으며, 산소에 강한 이 두 효소의 복합반응을 통해 수소로부터 개미산의 생산이 가능함을 확인한 후 산소 존재 하에서의 개미산을 생산했다.

보통 수산화나트륨 등을 이용해 개미산을 공업적으로 만드는 과정에서는 열화학 반응이 필요한데, 이를 위해 화석 연료를 태워 열을 만들 때 이산화탄소가 발생해 온실가스를 배출하게 된다.

[광주=뉴시스]권인찬 교수(오른쪽)와 차재현 통합과정생(왼쪽), 박현선 통합과정생.>

하지만 연구팀이 개발한 기술은 이산화탄소가 개미산으로 전환하는 과정에 추가 에너지 공급이 필요하지 않아 실제 산업 폐가스에 적용할 경우 탄소중립 실현에 기여할 것으로 기대된다.

권인찬 교수는 “이번 연구 성과를 통해 산소가 포함된 산업 폐가스 속의 이산화탄소를 추가 에너지 공급 없이도 유용한 화학원료로 전환하는 친환경 탄소중립 기술의 가능성을 확인했다”면서 “후속 연구를 통해 실제 산업 폐가스에 적용돼 탄소 중립 실현에 이바지하는 기술의 개발을 기대한다”고 말했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부의 ‘도시형 생활폐기물 가스화 물질 혁신적 전환 선도 연구센터(ERC)’ 과제를 받아 수행되었으며, 국제학술지인 ‘Frontiers in Bioengineering and Biotechnology’에 지난 1월 5일 온라인 게재됐다.

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