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고효율 바이오연료 생산하는 미생물 개발

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고효율 바이오연료 생산하는 미생물 개발

2019.12.01 12:00
KIST 연구팀이 식량 아닌 바이오매스로 바이오연료를 생산할 수 있는 새로운 미생물을 개발했다. 이 미생물은 바이오연료를 생산할 때 저해하는 물질에 대해 저항성을 가졌다. KIST 제공
KIST 연구팀이 식량 아닌 바이오매스로 바이오연료를 생산할 수 있는 새로운 미생물을 개발했다. 이 미생물은 바이오연료를 생산할 때 저해하는 물질에 대해 저항성을 가졌다. KIST 제공

국내 연구팀이 식량 아닌 바이오매스로 바이오연료를 생산할 수 있는 새로운 미생물을 개발했다. 

 

한국과학기술연구원(KIST)은 목질계 바이오매스를 이용해 고농도의 바이오연료를 생산할 수 있는 미생물을 개발했다고 1일 밝혔다. 이 미생물은 바이오연료를 생산할 때 저해하는 물질에 대해 저항성을 가졌다.

 

온실가스와 미세먼지를 저감할 수 있는 청정연료인 바이오연료는 현재 전분이나 당, 식물성 기름 등 작물을 원료로 생산한다(1세대 바이오연료). 식량을 연료로 쓴다는 것에 대해 윤리적 논란이 있어, 과학자들은 목질계 바이오매스를 이용해 바이오연료를 생산하는 기술을 개발해왔다(2세대 바이오연료). 하지만 2세대 바이오연료는 생산 공정에서 아세트산 등 미생물을 억제하는 물질이 발생해 생산 효율이 떨어지는 한계가 있어 상용화하지 못했다. 
 
고자경 KIST 청정에너지연구센터 선임연구원, 이선미 선임연구원팀은 바이오연료를 생산하는 미생물의 유전체를 유전자가위로 편집하는 방법으로 이 문제를 해결했다. 자연계에서 동식물이 진화하는 과정을 실험실 안에서 단시간 내에 효과적으로 진행시키는 ‘적응진화공법’을 적용한 것이다. 그 결과 아세트산에 대해 저항성이 강화한 신규 미생물이 탄생했다. 

 

연구팀은 이 미생물을 이용해 바이오연료를 생산하는 실험을 했다. 그 결과 기존에 바이오연료를 생산할 때 사용하지 못했던 쓸모없는 식물성 부산물로부터 바이오연료를 생산하는 데 이론상 효율이 98%나 됐다. 특히 설탕을 만들고 남은 사탕수수 부산물이 가장 효율이 높았다.

 

지금까지 바이오연료 생산 미생물로는 특정 바이오연료만 생산할 수 있었지만, 연구팀이 이번에 개발한 미생물로는 바이오연료뿐 아니라 바이오플라스틱, 바이오폴리머 등도 가능할 전망이다. 

 

이선미 선임연구원은 “이번 연구성과는 기존 바이오연료의 한계를 넘을 뿐 아니라, 2세대 바이오연료의 상용화를 앞당길 수 있는 중요한 기술이 될 것”이라고 밝혔다. 이 연구 결과는 국제학술지 ‘지구변화생물학바이오에너지’ 10월 10일자에 발표됐다.

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