이산화탄소로 플라스틱·인공뼈 등 고부가가치 소재 만든다

탄산무수화효소 이용 이산화탄소 탄산화합물 전환 신기술 세계 최초 개발

재조합 탄산무수화효소를 이용한 이산화탄소의 탄산화합물 전환 기술 모식도.

(아주경제 이명철 기자) 온실가스인 이산화탄소를 제지·플라스틱이나 인공뼈 등 산업·의료용 소재로 전환하는 신기술이 국내에서 세계 최초로 개발됐다.

국토해양부는 포스텍 화학공학과 해양대학원 차형준 교수 연구팀이 주도로 이 같은 신기술을 개발해 환경분야 학술지 케모스피어(Chemosphere) 온라인 속보에 게재됐으며, 특허로도 출원됐다고 7일 밝혔다.

이번 연구는 국토부가 추진하는 ‘해양바이오산업신소재기술개발’과 포항산업과학연구원의 그린사이언스 사업의 지원을 받아 추진됐다.

이번에 개발한 기술은 탄산무수화효소(carbonic anhydrase)를 이용해 이산화탄소를 고부가가치 탄산화합물로 직접 전환하는 신기술이다.

탄산무수화효소는 이산화탄소를 물과 반응시켜 탄산으로 빠르게 전환시키는 효소로, 전환된 탄산은 양이온과 반응해 탄산화합물을 형성하게 된다. 이 탄산화합물을 제지, 플라스틱, 고무, 시멘트, 페인트, 치약 등 산업용 소재와 칼슘보조제, 인공뼈 등 건강·의료용 소재로 활용하는 것이다.

기존 탄산무수화효소는 소의 혈청에서 추출해 1g당 약 300만원에 달하는 등 비용이 높았지만 이번에 개발한 탄산무수화효소는 대장균에서 대량 생산을 가능하게 해 저비용 고효율로 이산화탄소 활용에 보탬이 될 것으로 국토부는 기대했다.

차형준 교수는 “이산화탄소를 고부가가치 탄산화합물로 실제적으로 직접 전환하는데 대량생산이 가능한 재조합 탄산무수화효소를 세계에서 처음으로 적용했다”며 “세포 자체를 촉매로 이용하는 재조합 전세포 촉매 개발도 성공적으로 진행 중”이라고 말했다.