택배박스가 디젤연료로…KIST, ‘수율 2배’ 미생물 개발

[KIST 제공]

목질계 바이오매스로 디젤원료를 생산할 수 있는 신규 미생물이 개발됐다. 유전자 가위 기술이 활용된 신규 미생물은 기존 미생물보다 두배 많은 디젤원료를 생산해 냈다.

한국과학기술연구원(KIST) 청정에너지연구센터 이선미 박사팀은 버려지는 농업부산물, 폐지, 택배박스 등 목질계 바이오매스로부터 바이오디젤 원료를 생산할 수 있는 신규 미생물을 개발했다고 13일 밝혔다.

이 미생물은 기존대비 2배의 생산 수율을 보였다. 기존 미생물은 목질계 바이오매스 100g에서 생산되는 디젤원료 수율이 6% 정도인데, 신규 미생물의 수율은 11%다.

생산 수율이 늘어난 것은 신규 미생물이 포도당뿐 아니라 ‘자일로스’를 이용해 디젤원료를 생산할 수 있도록 유전자가위를 이용해 대사경로를 재설계했기 때문이다.

지금까지 바이오매스 디젤원료는 당의 65~70%를 차지하는 포도당을 이용했다. 나머지 30~35%의 자일로스는 이용하지 못했다.

연구팀은 재설계한 미생물 중 능력이 우수한 개체만 선택해 재배양하는 방식 등 진화 과정을 실험실에서 효과적으로 통제하는 공법을 통해 자일로스 이용능력을 향상시켰다.

이를 통해 목질계 바이오매스 유래 자일로스를 포함한 당 성분을 모두 사용해 디젤원료를 생산할 수 있는 가능성을 확인했다.

KIST 이선미 박사는 “바이오디젤은 기존 디젤차량 운행을 제한하지 않으면서 온실가스와 미세먼지를 줄일 수 있는 효과적인 대체 연료로, 바이오디젤 생산의 경제성을 높일 수 있는 핵심기술을 확보했다”고 평가했다.

연구결과는 ‘Global Change Biology Bioenergy’ (JCR 분야 상위 0.55%) 최신호에 게재됐다.