화섬정보 8.25

일본의 Toray Industires는 최근 세계 최초로 100% 식물 유래 Adipic Acid(아디핀산/아디프산) 개발에 성공했다고 발표함. 동 100% 식물유래 아디핀산은 작물 잔유물 등 식용이 불가능한 불가식 바이오매스로부터 추출한 당을 원료로 생산함. 이번 성과는 동사의 미생물 발효 기술과 분리막을 활용한 화학적 정화 기술을 결합한 데서 비롯함.

동사는 세계 최초로 당에서 아디핀산 중간체를 생산하는 미생물을 발견했으며, 유전자 재조합을 통한 유전공학 기술을 활용해 미생물의 생산효율을 증진시켜, 대사 경로를 재구성함. 또한, 생물정보학 기술을 사용해 합성을 위한 최적의 미생물 발효 경로를 설계함. 그 결과 합성 효율성이 초기 발견 단계 대비 1,000배 상승하게 됨. 그 후 중간체 정화 과정에서는 역삼투 분리막을 활용해, 에너지 효율이 증대시킴. 

동 생산기술은 기존 석유 기반의 아디핀산과는 다르게 일산화 이질소 배출이 없어 지구 온난화 예방에 도움이 될 것으로 예상됨.

 < 출처 : Toray Industries >

동 개발은 일본의 국립산업 기술원과 일본 최대 종합연구기관인 리켄(RIKEN)의 공동연구로 이루어졌으며, 동사는 2030년 상용화를 목표로 곧 동 아디핀산의 Nylon 66의 중합반응 테스트와 생산기술 개발, 시장조사를 실시할 예정임.

◎Toray - 100% 식물유래 아디핀산에 활용된 기술

1. 미생물 발효기술 

미생물 유전자에서 발생한 효소가 화학적 반응을 일으켜 당을 중간체로 전환함.

  ㄱ) 유전자 재조합 기술

효율적인 합성을 위해 유전자를 자르거나 추가

  ㄴ) 생물정보학 기술

미생물 대사 경로에서 가장 효율적인 화학 반응을 일으킬 최적의 발효 경로 설계 

2. 분리막을 활용한 화학적 정화기술

미세여과/초미세여과/나노여과 분리막을 활용해 미생물 발효에 방해되는 성분을 분리하여 제거하며, 역삼투 분리막을 이용해 중간체를 축적함. 역삼투막은 에너지 소비를 줄이는 역할도 수행함.R