미래창조과학부는 국내 연구진이 박테리아를 이용해 미세조류(녹조)에서 플라스틱의 원료물질인 '숙신산(Succinic acid)'을 직접 생산할 수 있는 공정을 세계 최초로 개발했다고 5일 밝혔다.

한국과학기술연구원(KIST) 우한민 박사와 고려대 심상준 교수 등 공동연구팀은 이번 연구에서 유전자 재조작 박테리아를 통해 미세조류 내의 전분을 분해할 수 있는 아밀라아제 효소를 직접 생산, 추가적인 당화효소 없이 고효율의 숙신산을 생산할 수 있다는 것을 발견했다.

미래부는 지구온난화의 주범인 이산화탄소를 활용해 기존의 석유화학 기반의 플라스틱 제품을 대체할 수 있는 바이오화학 제품 생산 기반이 조성됐다는 데 큰 의의가 있다고 설명했다.

미세조류는 빛과 이산화탄소만을 이용해 대량 배양이 가능하고 빠른 속도로 성장할 수 있는 단순한 화학구조로 이뤄져 있어 전처리 및 당화를 통한 바이오매스의 이용이 보다 용이하다는 장점이 있다.

하지만 기존의 숙신산과 같은 바이오화학물질 생산을 위해 활용된 목질계 바이오매스는 복잡한 화학구조로 인해 전처리 및 당화 과정이 어렵고, 특히 해외독점제품인 당화효소를 사용해야 한다는 한계가 있었다.

이번에 개발된 박테리아는 바이오화학, 식품 등의 산업에서 아미노산, 헥산 등을 생산하는데 실제 활용되고 있는 코리네박테리움 글루타미쿰 균주(Corynebacterium glutamicum)를 개량한 것으로, 기존사업에 쉽게 적용돼 사업화될 수 있을 것으로 기대된다.

특히 바이오플라스틱 시장이 2018년 기준 연간 5조원까지 성장할 것으로 예상되는 가운데 관련 기업으로의 기술이전 및 사업화도 가능할 전망이다.

KIST 우한민 박사는 "이번 연구결과를 통해 화석연료의 고갈 및 기후 변화에 대응하는 지속가능한 차세대 바이오매스인 미세조류를 활용할 수 있는 바이오리파이너리 기술의 새로운 돌파구를 제시했다"고 밝혔다.

미래부의 '한국 이산화탄소포집및처리 2020사업' 지원을 통해 진행된 이번 연구결과는 네이처 자매지인 온라인판 '사이언티픽 리포트(Scientific Reports)' 7월24일자에 게재됐다.