[에너지단열경제]이재철 기자

메탄으로 식품소재와 바이오플라스틱 원료를 생산하는 기술./한국연구재단 제공

한국연구재단 이은열 경희대 화학공학과 교수팀이 이산화탄소와 함께 온실가스 주범으로 꼽히는 '메탄'을 이용해 식품소재와 바이오플라스틱 원료를 생산하는 기술을 개발했다.
메탄은 이산화탄소보다 온난화를 유발하는 효과가 84배 이상 높은 것으로 알려져 있다.
학계에서는 메탄의 생물학적 전환에 관한 연구를 진행 중이며 그 중 하나가 메탄을 탄소원·에너지원으로 사용하는 메탄자화균이 주목을 받고 있다.
메탄을 에너지원으로 쓰는 미생물로, 산소가 없는 곳에서도 자랄 수 있다.
메탄자화균은 상온·상압의 조건에서 메탄을 알코올, 유기산, 올레핀, 바이오 폴리머 등 고부가가치 산물로 대사할 수 있다.
연구팀은 메탄자화균 연구동향을 분석해 화학물질 및 바이오 연료를 위한 연구전략을 제시했다.
이를 토대로 탄과 이산화탄소를 동시에 동화할 수 있는 유형 II 메탄자화균 개량에 성공했다. 특히 개량된 메탄자화균을 가스발효해 식품 및 사료 소재인 라이신과 바이오 나일론의 원료인 카다베린을 생합성할 수 있었다.
포도당을 탄소원으로 사용하는 기존 라이신 생산공정과 달리 폐가스 자원인 메탄을 사용해 친환경적이다.
대부분 석유에서 생산되는 나일론은 탁월한 내열성과 기계적 강도 덕분에 다양한 산업분야에서 활용된다. 

메탄자화균 TEM 이미지 및 메탄자화균의 가스 발효 공정./경희대학교 제공

연구 관계자는 "나일론을 만들 수 있는 원료인 카다베린을 온실가스로 부터 얻을 수 있는 실마리를 찾은 것"이라며 "온실가스이기도 하지만, 천연가스, 셰일가스, 바이오가스의 주성분으로 경제적인 탄소자원인 메탄을 환경친화적으로 활용할 수 있다면 기후변화대응 측면에서도 의미가 있을 것"이라고 설명했다.
메탄자화균 플랫폼은 Trends in Biotechnology 온라인 판에 게재됐으며, 메탄 유래 라이신 및 카다베린 생산은 영국화학회가 발간하는 Green Chemistry에 온라인 게재됐다.
 

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