이상엽 KAIST 교수팀, '미생물 화학공장' AI 기반 산업화 로드맵 제안 작성일 07-14 45 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="KGonISCEr3"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="0e2e7d5c94b8c5b5d3eb6882ab6c6163ed0922296d09b3686ba64ee9664ee709" dmcf-pid="9HgLCvhDrF" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="산업 규모 바이오제조를 위한 통합 공정 프레임워크" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/14/etimesi/20260714110252666ekpf.jpg" data-org-width="700" dmcf-mid="bQV9LNoMw0" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/14/etimesi/20260714110252666ekpf.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 산업 규모 바이오제조를 위한 통합 공정 프레임워크 </figcaption> </figure> <p contents-hash="97d2edb65220379837b7bb90603a49f1a2a4f46b71044f5c5027c779827faf91" dmcf-pid="2XaohTlwIt" dmcf-ptype="general">석유 대신 미생물이 화학제품을 만드는 '바이오제조' 시대가 한 걸음 가까워진 가운데, 한국과학기술원(KAIST·총장 배충식) 연구진이 바이오제조 상용화를 가로막는 핵심 난제를 분석하고, AI를 활용한 산업화 전략을 제시했다.</p> <p contents-hash="95d10eda65c4d56295d2e5daee610f8ef8c089a9e77c41a137e63a0cf19aec9f" dmcf-pid="VZNglySrD1" dmcf-ptype="general">KAIST는 이상엽 생명화학공학과 특훈교수 연구팀이 바이오제조 상용화의 핵심 병목을 종합적으로 분석하고, 이를 극복하기 위한 산업화 전략과 미래 발전 방향을 제시했다고 14일 밝혔다.</p> <p contents-hash="f04490f9107ed7f7f27337399ac91e3f8fb71208eac83fce8aee01912c34725c" dmcf-pid="f5jaSWvmw5" dmcf-ptype="general">바이오제조 핵심 기술인 시스템대사공학은 미생물 대사 경로를 설계·최적화해 원하는 화학물질을 생산하는 '미생물 세포공장'을 만드는 기술이다. 하지만 연구실에서는 높은 생산성을 보인 기술도 산업 현장에서는 생산성이 떨어지고 상용화에 실패하는 경우가 적지 않다.</p> <p contents-hash="c2274cc4288009f316c8440014a92bee80f48e74a63041bb507f4543eddd32ac" dmcf-pid="41ANvYTssZ" dmcf-ptype="general">연구팀은 이런 '연구실과 산업 현장 사이 간극(죽음의 계곡)'을 대표적으로 보여주는 사례로 바이오 기반 화학원료인 '숙신산'과 생분해성 플라스틱인 폴리하이드록시알카노에이트(PHA)를 분석했다.</p> <p contents-hash="17f296da956aff9e6d3895fa7f2a151c9169c48152bd5f0a5769c14f034d360f" dmcf-pid="8tcjTGyOwX" dmcf-ptype="general">숙신산은 친환경 플라스틱과 다양한 화학소재를 만드는 핵심 원료다. 연구팀은 숙신산이 기존 석유화학 제품과 경쟁하기 위해서는 생산량뿐 아니라 원료 가격, 발효 공정, 분리·정제 비용, 시장 규모까지 함께 고려해야 한다고 설명했다. 또 의약품과 화장품, 식품 소재 등 고부가가치 시장부터 단계적으로 진입하는 전략이 현실적인 해법이 될 수 있다고 제시했다.</p> <p contents-hash="c324506d34c15ad638b0941979c3c082dff2ba4813b78b3e6fc822eb0ece878e" dmcf-pid="6FkAyHWIwH" dmcf-ptype="general">PHA는 미생물이 세포 안에 축적하는 생분해성 플라스틱으로, 사용 후 자연에서 분해되는 친환경 소재다. 하지만 생산비와 회수 비용이 높아 아직은 기존 플라스틱과 가격 경쟁력이 낮다. 연구팀은 생산 공정을 단순화하고 의료용과 식품 포장재 등 고부가가치 분야부터 적용한 뒤 범용 시장으로 확대하는 단계적 접근이 필요하다고 분석했다.</p> <p contents-hash="40ee9ed2a01bc6bc2db125a03796bf4ba405d99f8c7efe12db43baf157d6d3d8" dmcf-pid="P3EcWXYCmG" dmcf-ptype="general">연구팀은 앞으로 AI가 바이오제조 산업화의 핵심 열쇠가 될 것으로 전망했다. AI는 효소와 미생물 설계는 물론 생산 공정을 가상으로 구현하는 디지털 트윈, 경제성과 환경성을 동시에 분석하는 기술 등을 통해 바이오제조 전 과정을 최적화할 수 있다. 이를 통해 개발 기간과 생산 비용을 줄이고 상용화 성공 가능성을 높일 수 있다는 설명이다.</p> <p contents-hash="0dc7182a063a18eb95b41a6fe2502e223a0fce5e2670272927e9ccc349c2d816" dmcf-pid="Q0DkYZGhsY" dmcf-ptype="general">또 연구팀은 기술경제성 평가(TEA)를 연구가 끝난 뒤 수행하는 평가가 아니라 연구 초기부터 기술 설계의 기준으로 활용해야 한다고 제안했다. 아울러 원료 수급과 국제 정세 변화에 대비한 공급망 회복탄력성도 바이오제조의 새로운 설계 기준으로 고려해야 한다고 강조했다.</p> <p contents-hash="09a2eb17e5ec062c6343952741a84cd3b45c9e131e94c6c2749a8b87055be495" dmcf-pid="xpwEG5HlrW" dmcf-ptype="general">이상엽 특훈교수는 “바이오제조의 상용화는 어느 한 공정만 잘해서 해결되는 문제가 아니라 원료-균주-발효-정제-시장으로 이어지는 전 주기가 유기적으로 연결돼야 가능하다”며 “시스템대사공학과 AI의 융합은 이러한 병목을 해결하고 바이오제조 시대를 앞당기는 핵심 기술이 될 것”이라고 말했다.</p> <p contents-hash="5f8c8279adc381399dce98348bcf662057d3d0937f365119bd96b446484d28ec" dmcf-pid="yOP8jEAiDy" dmcf-ptype="general">KAIST 생명화학공학과 김지연 박사과정과 유혜은 박사과정이 공동 제1저자로 참여한 이번 논문은, 네이처 커뮤니케이션스 온라인판에 5월 30일 게재됐다.</p> <p contents-hash="442c48453aac20e3849fdc62f0b5f894f8e2e1b71a6d5b87b511f8166a9b5101" dmcf-pid="WIQ6ADcnrT" dmcf-ptype="general">김영준 기자 kyj85@etnews.com</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 전자신문. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 AI가 끌어올린 ICT 수출…상반기 2천538억달러 역대 최대 07-14 다음 이노그리드, 양자 클라우드 시장 정조준…통합 기술 개발 나선다 07-14 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
