이산화탄소로 수소 저장용 개미산 만든다…국내 연구진 新물질 발견

조인준 기자 / 기사승인 : 2022-09-16 11:01:50
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▲연구진이 이산화탄소를 수소저장물질로 바꾸는 효소의 활성도를 측정하고 있다.(사진=한국에너지기술연구원)

지구온난화 주범 온실가스인 이산화탄소를 친환경 연료수소를 저장하는 '개미산'으로 바꿔주는 새로운 물질을 국내 연구진이 발견했다.

한국에너지기술연구원 민경선 박사팀은 이산화탄소에서 수소저장물질인 개미산을 생산하는 새로운 효소를 발견했다고 15일 밝혔다. 연구결과는 국제학술지 '바이오리소스 테크놀로지' 최신호에 실렸다.

개미산은 개미의 몸에서 처음 발견된 천연물질로, 세균억제와 수소이온지수를 조절하는 효과가 있어 식품 가공이나 보존제, 제설제 등 여러 산업에서 다양하게 사용되고 있다. 특히 최근에는 수소 친화성이 높은 점에 주목해 수소를 제3의 물질과 결합해 저장·수송하는 LOHC(Liquid Organic Hydrogen Carrier)의 활용에도 주목받고 있다.

개미산을 인공적으로 생산하는 방식은 열화학 반응을 이용한 것과 환원 효소를 이용한 것으로 나뉘는데 화석연료의 열화학 반응에 의한 생산은 온실가스를 배출하게 된다. 이에 비해 자연계에 존재하는 이산화탄소 환원 효소 기반의 개미산 생산방식은 이산화탄소를 직접 활용해 탄소흡수 효과를 볼 수 있으며 부산물 없이 100% 개미산만 생산할 수 있지만 지금까지 발견된 환원 효소는 15종에 불과할 정도로 매우 적다는 문제가 있다.

이에 연구진은 유전자 분석 기법을 이용해 이산화탄소에서 개미산을 생산하는 효소 3종을 새로 발굴했다. 이번 연구를 통해 개미산을 가장 잘 만들 효소를 고를 수 있는 선택지를 늘린 셈이다. 새로 발굴된 효소 3종은 유전자를 대장균 등에 심어 대량 생산하는 것도 가능하다고 연구진은 설명했다.

민경선 박사는 "이산화탄소를 직접 활용해 에너지 저장물질로 전환할 수 있는 이번 연구가 탄소중립 실현에 기여할 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다. 연구진은 향후 철강 등 이산화탄소를 다량 배출하는 산업 부문과 협력해 개미산을 생산하는 후속 연구도 해나갈 예정이다.

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