해조류 '꼬시래기'로 항공유 만든다…중간물질 생산

에너지기술연구원 "고혈압 치료제 등 의약품 전구체로도 활용"

꼬시래기와 연구팀이 개발한 (R)-GVL [한국에너지기술연구원 제공. 재판매 및 DB 금지]

(대전=연합뉴스) 박주영 기자 = 한국에너지기술연구원 광주친환경에너지연구센터 민경선 박사 연구팀은 강원대와 협력 연구를 통해 해조류를 원료로 바이오 항공유의 전구체(최종 단계 전 중간물질)를 생산하는 공정을 개발했다고 25일 밝혔다.

최근 해양 바이오매스인 해조류를 이용한 바이오리파이너리(바이오매스로부터 연료 및 에너지, 산업 소재를 생산하는 기술) 공정이 석유 기반 화학제품 생산 공정을 대체할 지속 가능한 기술로 주목받고 있다.

특히 바이오 항공유는 기존 항공유보다 온실가스를 최대 82%까지 줄일 수 있어 해조류를 원료로 한 바이오항공유 생산 공정에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

전처리 과정을 거쳐 바이오매스를 발효당으로 변환한 뒤 미생물로 발효시켜 전구체를 얻는 방식이 주로 쓰이는데, 전처리 과정이 복잡하고 고압의 수소가 필요해 생산 비용이 높다는 문제가 있다.

연구팀은 '바다의 국수'라 불리는 해조류 '꼬시래기'를 이용해 미생물 발효 과정 없이 효소 반응만으로도 전구체를 생산할 수 있는 레불린산 기반 공정을 개발했다.

간단한 산 처리만으로도 꼬시래기를 레불리산으로 변환, 효소 반응을 통해 기존 전구체보다 활용도가 높은 '(R)-감마 발레로락톤'((R)-GVL)을 얻어냈다.

연구팀이 개발한 개량 효소를 이용해 레불린산을 전구체로 직접 전환함으로써 같은 양의 바이오매스로부터 10배 많은 전구체(바이오매스 1t 당 전구체 생산량이 기존 공정은 36㎏, 연구팀이 개발한 기술은 330㎏)를 생산할 수 있다.

이번에 생산한 (R)-GVL은 고혈압 치료제 등 의약품 중간물질로도 활용할 수 있다.

고혈압 치료제로 활용하기 위해서는 (R)형과 (S)형이 혼합된 화합물인 '감마 발레로락톤'에서 (R)형만 분리해낼 수 있어야 한다.

민경선 박사는 "레불린산을 99.9% (R)-GVL로 전환, (R)형만 선택적으로 생산해 냄으로써 바이오의약 분야에 적용할 수 있을 것으로 기대된다"며 "생산 과정에서 남은 잔여물은 리튬 이차전지 음극 소재로도 활용할 수 있다"고 말했다.

꼬시래기 활용해 항공유 중간물질 생산 공정 개발한 에너지연 연구팀 [한국에너지기술연구원 제공. 재판매 및 DB 금지]

jyoung@yna.co.kr

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