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휘발유 대체물질 ‘바이오부탄올’ 상용화 가능성 높였다

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휘발유 대체물질 ‘바이오부탄올’ 상용화 가능성 높였다

2015.09.22 18:00
이상엽 KAIST 특훈교수 - KAIST 제공
이상엽 KAIST 특훈교수 - KAIST 제공
 
국내 연구진이 친환경 연료인 ‘바이오부탄올’의 생산 효율을 획기적으로 높일 수 있는 방법을 찾아냈다.
 
이상엽 KAIST 생명화학공학과 교수팀과 김경진 경북대 생명과학부 교수팀은 바이오부탄올의 핵심 생산 효소인 ‘사이올레이즈’의 구조 및 특성을 규명했다고 22일 밝혔다.
 
바이오부탄올은 폐목재나 볏짚, 해조류 등을 원료로 공장에서 생산할 수 있는 석유 대체물질이다. 브라질 등지에서 사탕수수를 처리해 자동차 연료로 쓰고 있는 ‘바이오에탄올’보다 효율이 48% 이상 높아 휘발유 자동차에 그대로 사용할 수 있다.
 
연구진은 광가속기를 이용해 사이올레이즈의 입체 구조를 분석한 결과 일반 미생물에서는 발견되지 않는 독특한 구조를 발견했다. 이 구조를 분석한 결과 사이올레이즈가 산소원자를 붙였다 떼는 ‘산화-환원 스위치’ 역할을 하면서 미생물의 생산 활동을 돕는다는 사실을 처음으로 밝혀냈다. 연구팀은 이번 연구 성과를 응용해 효율이 높아진 바이오부탄올 생산시스템을 만드는 데도 성공했다. 
 
이 교수는 “바이오부탄올을 만드는 데 가장 중요한 효소의 구조와 작용 원리를 세계 최초로 밝혀냈다는 데 의의가 있다”고 말했다.
 
이번 연구 성과는 과학저널 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 22일 자 온라인판에 실렸다.
 
바이오부탄올 생산을 돕는 효소(thiolase)의 산화-환원과정을 나타낸 모습
바이오부탄올 생산을 돕는 효소(thiolase)의 산화-환원과정을 나타낸 모습

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