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[IT뉴스]KIST, 이산화탄소로 친환경 플라스틱 제조 기술 개발

온카뱅크관리자

2024-06-27 12:01:01

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">고자경·이동기 박사 연구팀, 생물-전기 융합시스템 개발</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="t6sOaTMUfH">
          <figure class="figure_frm origin_fig" dmcf-pid="FD0pWbsd2G" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="생물-전기 융합기술 개발 그림. ⓒ한국과학기술연구원" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202406/27/dailian/20240627120103104meit.png" data-org-width="700" dmcf-mid="1ickdOf5VX" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202406/27/dailian/20240627120103104meit.png" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            생물-전기 융합기술 개발 그림. ⓒ한국과학기술연구원
           </figcaption>
          </figure>
          <p dmcf-pid="3CBb18vaKY" dmcf-ptype="general">한국과학기술연구원(KIST)은 이산화탄소에서 바이오플라스틱을 만들어내는 기술을 개발했다고 26일 밝혔다.</p>
          <p dmcf-pid="0QICjWe7qW" dmcf-ptype="general">KIST에 따르면 고자경·이동기 청정에너지연구센터 박사 연구팀은 전기화학 시스템과 미생물 배양 시스템을 결합해 공기 중 이산화탄소에서 친환경 바이오플라스틱인 폴리하이드록시알카노에이트(PHA)를 생성할 수 있는 생물-전기 융합기술을 개발했다.</p>
          <p dmcf-pid="p0in4A7vBy" dmcf-ptype="general">PHA는 미생물에 의해 합성되는 천연 고분자로 토양뿐 아니라 해양 환경에서도 생분해되며 식품 포장재, 의료용품 등에 사용된다.</p>
          <p dmcf-pid="UTVfpMGk9T" dmcf-ptype="general">연구팀은 이산화탄소를 먹고 PHA를 만드는 능력을 지닌 수소 산화 박테리아에 주목했다. 미생물 배양을 위해 물을 전기 분해해 실시간으로 생산된 수소를 에너지원으로 공급하고 이를 통해 이산화탄소로부터 바이오플라스틱을 생산할 수 있는 생물-전기 융합시스템을 개발했다.</p>
          <p dmcf-pid="uhyWr1g29v" dmcf-ptype="general">그러나 물을 전기 분해하는 과정에서 독성물질인 활성산소와 금속이온이 부산물로 생성돼 미생물 성장을 저해하는 문제가 있었다.</p>
          <p dmcf-pid="7OSvEXnb2S" dmcf-ptype="general">이를 해결하기 위해 미생물에 대한 독성이 매우 낮고 쉽게 금속으로 돌아갈 수 있는 특성을 가진 구리가 첨가된 촉매를 개발했다.</p>
          <p dmcf-pid="zlWYmtaVbl" dmcf-ptype="general">또 연구팀은 개발된 촉매 표면에 코팅된 구리가 미생물 배양액에 녹았다가 다시 전극으로 돌아가는 순환과정에서 활성산소를 빠르게 분해하는 독성물질 자가 해독 메커니즘을 규명하는 데 성공했다.</p>
          <p dmcf-pid="q0zqZflobh" dmcf-ptype="general">그 결과 기존 촉매를 활용할 때보다 수소 생산성 및 활성산소 제거 속도가 높아졌을 뿐만 아니라 활성산소 생산량이 감소해 300mg/ℓ 였던 미생물 유래 PHA 생산성을 487mg/ℓ 로 높였다.</p>
          <p dmcf-pid="BubKt6TNbC" dmcf-ptype="general">연구팀은 이산화탄소로부터 생성되는 PHA 대량생산을 위해 생물-전기 반응조 대용량화 및 반응 조건 최적화 연구를 수행할 예정이다.</p>
          <p dmcf-pid="bHtFvzwMfI" dmcf-ptype="general">이를 통해 석유 기반 플라스틱이나 다른 바이오플라스틱보다 2~5배 높은 생산 단가를 낮춤으로써 미생물 유래 PHA가 비닐, 플라스틱 용기 등 다양한 시장에서 탄소중립을 동시에 실현할 수 있는 차세대 친환경 플라스틱으로 자리매김할 것으로 기대하고 있다.</p>
          <p dmcf-pid="K37zXVhLqO" dmcf-ptype="general">고자경 KIST 박사는 “이번 연구 성과는 생물공학과 전기화학 분야 융합 원천 기술로 전기에너지로 이산화탄소를 복잡한 고분자 물질로 바로 변환할 수 있음을 보여주는 좋은 사례”라며 “대기 중 이산화탄소를 직접적으로 감축할 수 있는 탄소중립을 위한 핵심 기술로 많은 발전과 활용이 기대된다”고 밝혔다.</p>
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