국토해양부는 포스텍 화학공학과의 차형준 교수팀이 재조합 탄산무수화효소를 이용해 이 같은 기술을 개발하는 데 성공했다고 7일 밝혔다.
그동안 이산화탄소는 온난화를 일으키는 주범으로 인식돼 대기에서 회수해 격리하는 CCS(carbon capture and storage) 기술이 주로 연구돼왔다. 이번에 개발된 기술은 이산화탄소를 자원으로 보고 단순 격리 대신 고부가가치 소재로 전환시켰다는 점에서 획기적인 성과로 평가된다.
이산화탄소에서 전환된 탄산화합물은 제지·플라스틱·고무·시멘트·페인트·치약 등 다양한 산업용 소재는 물론 칼슘보조제·인공뼈 등 의료용 소재로도 폭넓게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
차 교수팀은 대기 중 이산화탄소가 자연계에서 바이오미네랄화(생명체가 외부에서 유기물과 무기물을 받아들여 생리 활성을 통해 구조물을 만드는 과정)를 거쳐 탄산화합물로 전환, 저장되는 원리에 분자생명공학 기술을 접목해 신기술을 개발했다.
이산화탄소를 물과 반응시켜 탄산으로 전환시키는 데 활용되는 탄산무수화효소는 이산화탄소의 수화를 자연 상태에 비해 1,000만배가량 빠르게 촉진시킴에도 불구하고 1g당 300만원에 달하는 고비용 때문에 실제 기술에서는 활용되지 못했다.
연구진은 '나이세리아 고노레아'라는 미생물에 함유된 탄산무수화효소가 높은 활성을 지니고 있다는 사실에 주목, 유전자를 재설계해 대장균에서 대량 생산하는 기술을 구축했다.
차 교수는 "대량 생산이 가능한 재조합 탄산무수화효소를 이용한다면 저비용·고효율의 이산화탄소 저감이 가능해질 것"이라고 전망했다.
이번 연구 성과는 환경 분야의 유명 학술지인 '케모스피어'의 온라인판 5일자에 게재됐다.
