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[IT뉴스]석유 아닌 대장균으로 '접착제 소재' 만든다

온카뱅크관리자

2026-09-17 08:37:25

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">KAIST 연구팀, 포도당으로 접착제용 고분자 생산</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="tOO0KB3Glx">
          <p contents-hash="c87a790b2ad344f132b1621a52769371dccdcde4b827991d575665b2404d55a8" dmcf-pid="FIIp9b0HCQ" dmcf-ptype="general">[아이뉴스24 정종오 기자] 한국과학기술원(KAIST) 연구팀이 대장균을 이용해 포도당으로부터 새로운 바이오 기반 고분자를 만들었다. 이 소재가 핫멜트 접착제로 활용될 수 있는 접착 성능과 열적 특성을 갖는다는 것을 확인했다.</p>
          <p contents-hash="98c7e7188fcb8bcc9a7dc95219e7c754336467441ebea8a2c4ee51c1cd55a22c" dmcf-pid="3CCU2KpXWP" dmcf-ptype="general">KAIST(총장 배충식) 생명화학공학과 이상엽 특훈교수 연구팀이 대장균의 유전자와 대사과정을 조절해 포도당으로부터 접착제 소재를 생산하는 ‘미생물 세포공장’을 개발했다.</p>
          <p contents-hash="92922e6bc06f6cbb26f90b356f6c9f9f6d32c41647c36552a6065d171bad9af7" dmcf-pid="0hhuV9UZv6" dmcf-ptype="general">연구팀은 미생물이 원하는 물질을 생산하도록 설계하는 시스템대사공학(Systems Metabolic Engineering)을 활용해 대장균의 대사경로를 새롭게 설계했다. 이를 통해 포도당으로부터 생분해성 고분자의 일종인 폴리하이드록시알카노에이트(Polyhydroxyalkanoate, PHA) 계열의 새로운 접착제 소재인 poly(4HB-co-PhLA)와 poly(3HB-co-4HB-co-PhLA)를 생산하는 데 성공했다.</p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="f5beedf124bf3562ae4d1bb9f9e2941a80bd2e9507fa5a0153a90b0f89fd9402" dmcf-pid="pll7f2u5l8" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="KAIST 연구팀이 포도당으로부터 접착제 소재를 생산하는 ‘미생물 세포공장’을 개발했다. [사진=KAIST]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202609/17/inews24/20260917083641175rgrc.jpg" data-org-width="580" dmcf-mid="1GG2MQ9UlM" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202609/17/inews24/20260917083641175rgrc.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            KAIST 연구팀이 포도당으로부터 접착제 소재를 생산하는 ‘미생물 세포공장’을 개발했다. [사진=KAIST]
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="855ecbac0f45d8a20cf331610ec323ce46670a9b78e5373a2920517b94028ac5" dmcf-pid="USSz4V71y4" dmcf-ptype="general">핫멜트 접착제(Hot-melt adhesive, HMA)는 쉽게 말해 ‘글루건 접착제’처럼 열을 가하면 녹고 식으면 굳으면서 물체를 붙이는 접착제다. 별도의 유기용매가 필요 없고 빠르게 접착할 수 있어 포장재부터 가구, 전자제품, 자동차, 건축자재 등 다양한 산업에서 널리 사용된다.</p>
          <p contents-hash="604f847d736c617ff3cbe46964ece7141f2d2a1caa7c4828743fe1eca72fe137" dmcf-pid="uvvq8fztCf" dmcf-ptype="general">현재 핫멜트 접착제 대부분은 에틸렌-비닐아세테이트(Ethylene-vinyl acetate, EVA)와 같은 석유 유래 고분자를 기반으로 한다. 접착 성능은 뛰어난데 자연에서 쉽게 분해되지 않아 폐기물과 미세플라스틱 문제로 이어질 수 있다. 생분해성 포장재를 사용하더라도 이를 붙이는 접착제가 분해되지 않으면 제품 전체의 친환경성을 떨어뜨릴 수 있다.</p>
          <p contents-hash="f6319abf0d939249474fca538e7c71bcf217d87b8b420c26d21b9447c370a3ed" dmcf-pid="7jjY3tWIhV" dmcf-ptype="general">연구팀은 이를 해결하기 위해 미생물이 포도당과 같은 재생 가능한 원료로부터 만들 수 있는 생분해성 고분자 PHA에 주목했다. PHA는 어떤 성분을 어떤 비율로 구성하느냐에 따라 유연성·강도·내열성 등 소재의 특성을 조절할 수 있다.</p>
          <p contents-hash="a35d720e93da13e5f682f46d52d008a693b63b76a48394221d2ace9847a9bcee" dmcf-pid="zAAG0FYCW2" dmcf-ptype="general">연구팀은 이 원리를 이용해 서로 다른 특성을 갖는 4-하이드록시부티레이트(4HB)와 페닐락테이트(PhLA)를 고분자로 만들었다. 4HB는 소재를 부드럽고 잘 달라붙게 하고, PhLA는 단단함과 열에 견디는 성질을 높인다. 즉 ‘잘 붙는 성질’과 ‘열에 잘 견디는 성질’을 조합해 접착제의 성능을 조절한 것이다.</p>
          <p contents-hash="8671040daaaecfa8b56dadae532be34741f2ddf6d7872965a1ca6f88c6a9aecd" dmcf-pid="qccHp3GhS9" dmcf-ptype="general">연구팀은 이렇게 만든 고분자가 실제 핫멜트 접착제로 사용할 수 있는지도 시험했다. poly(4HB-co-PhLA)는 스테인리스강 전단 접착 시험에서 4.58MPa(메가파스칼)의 전단 접착력을 기록해 비교 대상으로 사용한 상용 EVA 접착제의 4.20MPa보다 높은 성능을 보였다.</p>
          <p contents-hash="e8c6765abc86a3fd73c8ca105d862e66060ec93aa16055c41a34bba664645e71" dmcf-pid="BkkXU0HllK" dmcf-ptype="general">생분해 가능성도 확인했다. 지방 등을 분해하는 효소인 리파아제(Lipase)를 처리하자 고분자 표면이 손상되고 분자량과 전체 질량이 감소했다. 이는 새롭게 개발한 방향족 PHA가 효소에 의해 분해될 수 있음을 보여준다.</p>
          <p contents-hash="8c46acbb23c9748ca8b7244a8c72352aa6d41bb65aa5445fd609014c9294549c" dmcf-pid="bEEZupXSlb" dmcf-ptype="general">이상엽 특훈교수는 “이번 연구는 미생물의 대사를 정밀하게 설계해 단순히 고분자를 생산하는 것을 넘어 기능성 소재를 직접 생산할 수 있음을 보여준 연구”라며 “앞으로 다양한 비천연 단량체와 미생물 세포공장을 활용하면 석유 기반 접착제뿐 아니라 여러 기능성 고분자를 지속 가능한 방식으로 생산하는 바이오제조 기술로 확대할 수 있을 것”이라고 말했다.</p>
          <p contents-hash="1136bb10f5d7734f70a0aa490aeb733445d00f3e2e2ef0b237a1b31d5833853f" dmcf-pid="KDD57UZvTB" dmcf-ptype="general">KAIST 생명화학공학과 강민주 박사과정생, 이영준 박사, 김기배 박사가 참여한 이번 연구(논문명: Synthesis of poly(4HB-co-PhLA) and poly(3HB-co-4HB-co-PhLA) as sustainable hot-melt adhesives using engineered Escherichia coli)는 7월 20일 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)’에 온라인으로 실렸다.</p>
          <address contents-hash="d35d8fc2c7d9c0918211c0e8f7118ea80aeef3a5794da35e80c582d756910d40" dmcf-pid="9ww1zu5TTq" dmcf-ptype="general">/정종오 기자<a href="mailto:ikokid@inews24.com" target="_blank">(ikokid@inews24.com)</a>
</address>
         </section> 
        </div> 
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