미생물로 나일론 원료 만든다…KAIST, 석유화학 대체 길 열어[과학을읽다] 작성일 05-31 42 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">바이오디젤 부산물 '글리세롤'로 나일론 6·6,6 핵심 원료 생산<br>이상엽 교수팀, 세계 최고 수준 생산성 구현…PNAS 게재</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="toVDJDCEaU"> <p contents-hash="12af9340d38e214bdf16ce98a87e538a05bee8341a00b9a2013148a75de49e2c" dmcf-pid="FAPOgOTsjp" dmcf-ptype="general">옷과 자동차 부품 등에 널리 쓰이는 나일론의 핵심 원료를 석유 대신 미생물로 생산할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 탄소 배출이 많은 석유화학 공정을 바이오 기반 생산 방식으로 대체할 가능성을 제시했다는 평가다.</p> <div contents-hash="a68d4915c5b11073988438668671db8da473443b84cc2ed4aa69d17a4b146141" dmcf-pid="3cQIaIyOo0" dmcf-ptype="general"> <p>KAIST는 31일 이상엽 생명화학공학과 특훈교수 연구팀이 재생 가능한 탄소원인 글리세롤을 이용해 나일론 6과 나일론 6,6의 핵심 원료를 생산하는 대장균 기반 플랫폼을 개발했다고 밝혔다.</p> </div> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="2c92db4ad8f4cf254c235a6785411c3b8c1fa840a10475889c9880a077f937ff" dmcf-pid="0kxCNCWIg3" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="나일론6,6 및 나일론 6 단량체 생산 모식도. 연구팀 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202605/31/akn/20260531120401903jzpq.jpg" data-org-width="745" dmcf-mid="5KgwiwhDk7" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202605/31/akn/20260531120401903jzpq.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 나일론6,6 및 나일론 6 단량체 생산 모식도. 연구팀 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="45d54003032e7e8e4f2772184e905c17ae3413b88cd4e6fa35556c1c060de482" dmcf-pid="pEMhjhYCcF" dmcf-ptype="general">나일론은 의류와 필름, 자동차 부품 등에 널리 사용되는 대표적 플라스틱 소재다. 이 가운데 나일론 6은 유연성이 높아 의류와 필름 등에 사용되며, 나일론 6,6은 강도와 내열성이 뛰어나 자동차와 산업용 부품에 주로 활용된다.</p> <p contents-hash="85ce8fbbbb5d6d739b6701ff3bb90350f5843d25b73417e3ad37057228a06dba" dmcf-pid="UDRlAlGhNt" dmcf-ptype="general">나일론 이름 뒤 숫자는 원료 분자에 포함된 탄소 원자의 개수를 의미한다. 현재 핵심 원료 대부분은 석유화학 공정을 통해 생산되고 있어 탄소 배출 문제가 꾸준히 제기돼 왔다.</p> <p contents-hash="baadf2afadce8d45b921d1d81b99b0ff8bca00f7394a74fafde22d239ebc0cfb" dmcf-pid="uweScSHla1" dmcf-ptype="general">연구팀은 바이오디젤 생산 과정에서 발생하는 친환경 부산물인 글리세롤을 원료로 활용했다. 이를 통해 나일론 6,6의 핵심 단량체인 아디픽산과 헥사메틸렌다이아민, 나일론 6의 핵심 단량체인 엡실론 카프로락탐 등 3종의 원료를 생산하는 데 성공했다.</p> <p contents-hash="c14df5e32f31f92976425be0ad3fef03720521b3ae9860415eb9452eb26a2c3f" dmcf-pid="7rdvkvXSk5" dmcf-ptype="general">특히 생산 공정을 두 종류의 대장균이 분담하는 '모듈형 공배양 시스템'을 구축한 것이 특징이다. 상류 균주는 글리세롤로부터 아디픽산을 생산하고, 하류 균주는 이를 다시 헥사메틸렌다이아민 또는 엡실론 카프로락탐으로 전환하도록 설계했다.</p> <p contents-hash="b6dd238c52b5c021545f3f6d567e3b403509732b72ffdf65ff6b9c900128adab" dmcf-pid="zmJTETZvjZ" dmcf-ptype="general"><strong><strong><strong>두 종류 미생물에 역할 분담…AI로 효소 성능도 개선</strong></strong></strong></p> <div contents-hash="ad2c106bf3606fabe19158041d456361251c3b69223c6e98d92372b3c5d39988" dmcf-pid="qsiyDy5TNX" dmcf-ptype="general"> <p>연구팀은 생산 효율을 높이기 위해 인공지능(AI)을 활용해 핵심 효소 성능을 개선하고, 생합성 경로를 최적화했다. 그 결과 발효 공정에서 아디픽산을 리터당 6g 수준까지 생산하는 데 성공했다.</p> </div> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="bbb1b0f43e4a9b71174dd48879a168e86c3cf1de4c5724cbec67da446d5eeb35" dmcf-pid="BOnWwW1ygH" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="연구팀 사진. 이상엽 특훈교수(오른쪽)와 안다희 KAIST 박사. KAIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202605/31/akn/20260531120403149iaiq.jpg" data-org-width="745" dmcf-mid="1zpnfnAigu" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202605/31/akn/20260531120403149iaiq.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 연구팀 사진. 이상엽 특훈교수(오른쪽)와 안다희 KAIST 박사. KAIST 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="65885c004f008e78ed6434cce22265d55ecf028a8bdcf05e593631ce79213088" dmcf-pid="bILYrYtWaG" dmcf-ptype="general">또 먼저 아디픽산을 생산한 뒤 두 번째 균주를 투입하는 '시간차 공배양' 전략을 적용했다. 이를 통해 글리세롤만을 원료로 헥사메틸렌다이아민 230.8mg/L, 엡실론 카프로락탐 808.0㎍/L를 생산했다.</p> <p contents-hash="5ee60a9373e421a944469dc524e2b1b610effbcfccbf8122b9f46fb3583549cf" dmcf-pid="KCoGmGFYjY" dmcf-ptype="general">연구팀은 이번 성과가 글리세롤로부터 직접 생산한 사례 가운데 세계 최고 수준이라고 설명했다.</p> <p contents-hash="42728575139e06cf4942fc5a4d599e5015dbb77c1f9a6b547776889c5b4dc5b8" dmcf-pid="9hgHsH3GoW" dmcf-ptype="general">이번 연구는 석유화학 공정에 의존하던 나일론 원료 생산을 바이오 기반으로 전환할 수 있는 가능성을 제시했다는 점에서 의미가 크다. 향후 생산성이 더욱 향상될 경우 지속가능한 화학산업 구축에도 기여할 것으로 기대된다.</p> <p contents-hash="64132ad572969bbd08f008d7ebed6da1560e296e74aca39e86af71c4dcf8a8cf" dmcf-pid="2ILYrYtWgy" dmcf-ptype="general">이상엽 특훈교수는 "나일론 6과 나일론 6,6 생산에 필요한 핵심 단량체를 재생 가능한 탄소원으로부터 생산할 수 있는 모듈형 미생물 플랫폼을 제시했다는 점에서 의미가 있다"며 "효소와 대사 경로를 더욱 고도화해 다양한 바이오 기반 고분자 원료 생산 플랫폼으로 발전시켜 나가겠다"고 말했다.</p> <p contents-hash="4d2bacba2325ada7c75810d82e0481f09d4fd0a76304bcf1f2779eba8448ae5d" dmcf-pid="VCoGmGFYAT" dmcf-ptype="general">이번 연구 결과는 안다희 박사가 제1저자로 참여했으며, 국제학술지 미국국립과학원회보(PNAS)에 게재됐다.</p> <p contents-hash="08cb90b04de22f7694e573adc7867b5db9b3ab1644c9c12afb8469e3e81d92ee" dmcf-pid="fhgHsH3Gav" dmcf-ptype="general">김종화 기자 justin@asiae.co.kr</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 아시아경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 "30년 된 우체국 뜯어고친다"…AI·로봇 입는 우정사업 AX 2030 05-31 다음 "한 번 떠난 연간 구독자는 안 돌아온다"...방어팁은? 05-31 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
