한국과학기술원(KAIST)은 생명화학공학과 이상엽 특훈교수 연구팀 한태희 박사가 나일론-5의 단량체인 발레로락탐을 생산하는 미생물 균주를 개발했다고 10일 밝혔다.

발레로락탐은 우수한 가공성과 가볍고 질긴 특징으로 의류·배드민턴 라켓 줄·어망·기어 부품 등 산업 전반에 활용되는 고분자 합성섬유인 나일론-5의 중요 단량체이다. 단량체는 고분자를 만드는 재료로, 단량체들을 서로 연결해 고분자를 합성하게 된다.

석유 화학을 기반으로 화학적 발레로락탐을 생산하는 것은 극한 반응조건과 유해 폐기물 생성이라는 문제로 인해 현재 발레로락탐을 친환경적·고효율로 생산하는 미생물 세포 공장을 개발하려는 노력이 이어지고 있다.

이상엽 특훈교수 연구팀은 미생물 대사회로를 조작하는 기술인 대사공학을 이용해 아미노산 생산에 주로 사용되는 세균의 일종인 코리네박테리움에 발레로락탐 생산 합성 대사회로를 구축했다.

이를 통해 바이오매스(에너지원 등으로 사용되는 생물)인 포도당을 탄소원으로 사용해 고부가가치의 발레로락탐을 생산하는 미생물 균주를 개발했다.

연구팀은 세계 최고 농도(1리터당 76.1ｇ)의 발레로락탐을 고효율로 생산하는 데 성공했는데, 이는 기존 대비 6.17배 높은 수치라고 설명했다.

한태희 박사는 "미생물을 기반으로 나일론의 단량체를 고효율로 생산하는 친환경 기술을 개발했다"며 "미생물 기반 바이오 고분자 산업이 석유화학 기반 화학산업을 대체하는 데 기여할 것"이라고 말했다.