“플라스틱 분해 속도 2.8배 높이는 기술 개발” 경북대, 분해 성능 좌우하는 '효소 표면의 두 원리' 규명 작성일 07-29 17 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="PXpqQaoMIT"> <p contents-hash="a632bb233326e1200a2551355ed4f49654406a6865246522886bc7cda20840e1" dmcf-pid="QZUBxNgREv" dmcf-ptype="general">경북대학교는 김경진 생명공학부 교수팀이 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 플라스틱을 분해하는 효소(PETase)의 성능을 좌우하는 새로운 원리를 규명했다고 29일 밝혔다.</p> <p contents-hash="a39a9173a61b7589ac7bd49a8fd710314881084560f00076838945d719edb844" dmcf-pid="x5ubMjaeDS" dmcf-ptype="general">페트병, 의류, 자동차 내장재 등에 두루 쓰이는 PET를 효소로 분해해 원료 물질로 되돌린 뒤 무한 재활용하는 '바이오촉매 재활용(BR)' 기술은 '효소 성능'이 핵심이다.</p> <p contents-hash="16c1d0ebbc1095122b06fe2c52d9da078eab87f9de279324f50ed213a693cea1" dmcf-pid="yncrWp3Grl" dmcf-ptype="general">효소 성능이 높을수록 같은 양의 플라스틱을 처리하는 데 드는 효소 사용량과 반응 시간, 즉 공정 원가를 직접적으로 낮출 수 있기 때문이다. 지금까지 효소공학은 플라스틱 사슬을 직접 잘라내는 촉매 부위, 이른바 '가위'에 해당하는 영역을 개량하는 전략에 주로 집중해 왔다.<br></p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="cac353c89f0c92f0fcfddc4ebb14c056209f3b395bce5bb53515d0ac3125527c" dmcf-pid="WLkmYU0HDh" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="김경진 경북대 교수" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/29/etimesi/20260729142308716bvws.jpg" data-org-width="499" dmcf-mid="64MiDTSrmy" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/29/etimesi/20260729142308716bvws.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 김경진 경북대 교수 </figcaption> </figure> <p contents-hash="2467635f92779e68d720a046bbc7ac82c9494e6336fb6776baf65fa9453548e7" dmcf-pid="YoEsGupXwC" dmcf-ptype="general"><span>연구팀은 CaPETase(칼디셀룰로시루프루스 유래 페타제) 분해효소 표면에 존재하는 SEC-loop(작은 고리 구조)가 효소의 PET 접근을 방해한다는 사실을 밝혀냈다. 이 돌출된 구조를 줄이자 분해 속도가 최대 2.8배 빨라졌다. 이는 효소가 붙는 양이 아니라 '제대로 된 각도'로 밀착하는 것이 관건임을 입증한 결과로, 쿠부(Kubu-P), LCC 등 대표적인 분해효소 전반에 통하는 공통 원리로 확인됐다.</span></p> <p contents-hash="aedb87bae25e300e5676dc23f0c916d348841a117b2fb321c63c49781d432864" dmcf-pid="GgDOH7UZOI" dmcf-ptype="general">이어 연구팀은 효소의 입체 구조뿐만 아니라, 표면의 '전하 특성'을 조절해 반응 환경의 한계를 극복하는 데도 성공했다. 우수한 PET 분해효소들은 대부분 알칼리성(pH 8~9)에서 작동하지만, 분해 과정에서 반응액이 산성화되어 지속적인 염기 용액 투입에 따른 공정 비용과 탄소 배출 부담이 컸다. 효소 표면의 전하 환경을 조정해 알칼리성 조건에서 PET 표면과 발생하던 정전기적 반발력을 제거했으며, 이를 통해 더 넓은 pH 범위에서 높은 활성을 유지할 수 있는 효소 설계 기술을 확보했다.</p> <p contents-hash="a74af6189dd1a4eee8ff5af5dfaa3bf070c618debb84566c9d2afda3a3347a09" dmcf-pid="HawIXzu5IO" dmcf-ptype="general">이번 연구 성과는 효소 표면 개량이 바이오촉매 공정의 비용과 탄소 배출을 줄이는 새로운 전략이 될수 있을 것으로 기대된다. 이번 기술은 김 교수가 대표로 있는 경북대 기술지주 자회사 자이엔을 통해 바이오촉매 재활용 기술의 실증(POC) 연구가 진행돼 사업화 가능성을 검증하고 있다.</p> <p contents-hash="65f3b8e35f04a33b493af8e65e05250bab9e445fd21b85bd577b9aa2ef3fec42" dmcf-pid="XNrCZq71Os" dmcf-ptype="general">김경진 교수는 “그동안 주목받지 못했던 효소 표면의 구조와 전하가 플라스틱 분해 성능을 좌우할 수 있다는 점을 보여준다. 촉매 부위에 더해 효소 표면까지 활용하는 새로운 설계 전략을 통해 더 적은 효소로 더 빠르고 저렴하게 플라스틱을 되살리는 기술을 현실로 만들어 가겠다”고 밝혔다.</p> <p contents-hash="650f569e9b25595e387a70c479133dbdba76a003871aeb633f6451ce2a5e8e30" dmcf-pid="Zjmh5Bztwm" dmcf-ptype="general">한편, 한국연구재단의 바이오·의료기술개발사업, 한국산업기술진흥원과 산업통상부의 산업기술혁신사업 등 지원으로 수행된 이번 연구결과는 최근 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)', '저널 오브 해저더스 머티리얼즈(Journal of Hazardous Materials)'에 각각 게재됐다.</p> <p contents-hash="2220f4dcd96c81dfd01cb702916f309fc10462897d69913b092f9df32a0fed66" dmcf-pid="5Asl1bqFwr" dmcf-ptype="general">대구=정재훈 기자 jhoon@etnews.com</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 전자신문. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 [취재수첩] "삼성·SK·현대 그리고 KAIST"…젠슨 황의 '깜짝 언급', 그 배경은? 07-29 다음 비용 절감보다 새로운 경험을 추구! AI 활용 늘려가는 크래프톤 07-29 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
