폴리히드록시알카노에이트(PHA)를 축적하는 토양미생물을 이용한

이산화탄소 자원화 및 의료용 바이오플라스틱 생산기술 연구

Resourcification of carbon dioxide using PHA-accumulating soil bacteria as surgical bioplastics

연구배경 | 현재 세계적으로 지구 온난화와 관련하여 여러 가지 환경문제가 야기되고 있고, 교토의정서와 같은 여러 가지 환경제도들에 의한 온실가스 감축 의무 부담이 증가되고 있는 실정이다. 특히 한국의 온실가스 배출량은 세계 9위이고, 배출 증가율은 OECD 국가 중 1위로 온실가스로 인한 문제가 심각한 수준이다. 온실가스의 주범인 이산화탄소 처리를 위해 국내에서는 이산화탄소 포집 및 처리 기술 개발을 위해 “국가 CCS 종합 추진계획안(2010년)”을 발표한 바 있다. 또한 최근 이산화탄소의 단순 격리보다 이산화탄소를 고부가가치 자원으로 전환하려는 노력도 증가하고 있는 추세이다. 최근 부각되고 있는 또 다른 환경문제의 한 가지는 우리 생활의 전반에서 배출되고 있는 폐플라스틱으로 인한 것으로, 이를 해결하기 위해 바이오플라스틱 제품의 개발 및 상용화를 위한 노력이 꾸준히 증가하고 있다.

△ PHA를 축적하고 있는 Cupriavidus necator (TEM)

연구목적 및 내용 | 이러한 환경문제들을 반영하여 본 연구에서는 토양 미생물을 활용해 이산화탄소의 자원화와 생체적합성을 가지는 바이오플라스틱 원료물질 생산을 통한 폐플라스틱으로 인한 환경문제 저감을 동시에 이루고자 한다. 이산화탄소를 탄소원으로 사용하는 토양 미생물을 사용하여 생산된 폴리히드록시알카노에이트(PHA)를 사용하여 의료용 바이오플라스틱 제품의 생산 가능성도 보고자 한다. PHB는 PHA 중 가장 대표적인 것으로서, 생분해성, 내습성, 압전성, 생체적합성 등의 특성 떄문에 외과용 의료재료나 약물전달용 재료로서 사용될 수 있다. 

기대효과 | 본 연구를 통해 이산화탄소 처리 및 전환 기술과 미생물 기반 바이오플라스틱 소재 생산 기술 개발 등 여러 가지 기술적 파급 효과가 크고, 국내에서 플라스틱 재료부터 제품 생산까지 자체적으로 가능하게 한다는 측면에서 경제적 파급 효과도 클 것으로 기대된다. 또한 온실가스 저감을 통한 국제적 녹색성장 이미지가 부각될 것으로 기대된다.