KAIST-GS칼텍스, 바이오부탄올 생산 균주 개발 성공

KAIST와 GS칼텍스가 공동 연구를 통해 차세대 바이오 연료로 각광받고 있는 '바이오부탄올'을 생산하는 새로운 균주를 개발하는데 성공했다.

이상엽 KAIST 생명화학공학과 및 바이오융합연구소 특훈 교수와 GS칼텍스 공동연구팀은 2일 폐목재, 볏짚, 잉여 사탕수수 등 비식용 바이오매스를 이용, 많은 양의 '바이오부탄올'을 선택적으로 생산 가능케 하는 대사공학적으로 개량된 균주 개발에 성공, 특허를 출원했다고 밝혔다.

이번에 공동 개발, 특허출원한 기술은 바이오매스 발효과정에 사용되는 균주를 대사공학적으로 개량, 아세톤의 생산을 억제하고 부탄올과 에탄올만 6:1의 비율로 생산되도록 한 것이다.

아세톤을 부탄올로부터 분리할 필요가 없어 공정비용을 절감할 수 있는 것이 장점으로 꼽힌다.

그 동안 클로스트리디움 박테리아를 사용하여 부탄올을 생산하는 전통적인 발효방식에서는 발효시 대사특성으로 인해 부탄올과 아세톤, 그리고 에탄올을 6:3:1의 비율로 생산되는데, 이 때 생산되는 아세톤은 연료로는 사용이 곤란하다는 단점이 있었다.

'바이오부탄올'은 탄소가 4개로 구성된 알코올로서 1리터당 에너지량이 7323kcal로 현재 널리 사용되고 있는 바이오에탄올의 에너지량 5592kcal보다 단위 부피당 에너지량이 30% 이상 높으며, 가솔린의 7656kcal와도 큰 차이가 없다.

'바이오부탄올'은 1900년대 초부터 미생물 발효를 이용해 생산되기 시작했으며 1950년대 석유화학산업이 급속히 발달함에 따라 사양길로 접어들었다. 하지만 최근 고유가시대가 고착화되면서 석유를 일정부분 대체할 수 있는 연료로 다시 부각되고 있다.

정광섭 GS칼텍스 중앙기술연구소 소장은 "전 세계적으로 바이오부탄올 생산을 위한 개발 경쟁이 치열한 가운데 산학 공동연구를 통해 개량된 고성능 균주를 확보함으로써 차세대 바이오연료 개발에 유리한 고지를 차지할 수 있게 됐다"고 밝혔다.