국민대학교 바이오발효융합학과 박용철 교수 연구팀(박용철 교수, 곽수량 교수, 이예지 연구교수)이 소속된 산학연 컨소시엄이 산업통상자원부의 2024년도 바이오산업기술개발사업 첨단바이오신소재분야에서 “상온 생분해 촉진 고성능 효소 활성화 기술과 이를 적용한 생분해성 고분자소재 및 응용제품 개발”의 연구개발과제에 선정되었다.  

(왼쪽부터 국민대학교 박용철 교수, 곽수량 교수, 이예지 연구교수) 

본 과제는 총 4년9개월 동안 60.1억원 (정부출연금 47.5억원)의 지원을 받을 예정으로, 생분해성 고분자 플라스틱을 사용한 제품의 효율적인 생분해를 위해, 환경 맞춤형 분해 조절 및 촉진용 효소를 개발하고 이를 활용한 생분해성 플라스틱의 제품화를 목표로 한다.

박용철 교수 연구팀은 효소 개발 연구를 주관하는 1연구그룹의 담당 기관으로서, 대표적인 생분해성 플라스틱인 폴리젖산(Poly Lactic Acid, PLA)의 생분해를 촉진하는 고성능 효소·미생물을 국내자원으로부터 발굴하고, PLA 분해능을 최대화하기 위한 효소·미생물 시스템 및 산업화 발효공정을 개발하는 연구에 매진할 예정이다. 

생분해성 플라스틱은 자연계에서 효소와 미생물의 작용을 통해 분해가 가능한 고분자 소재로서, 기후환경을 위협하는 석유 등 화석원료 유래의 기존 플라스틱에 대비하여 탄소저감효과가 탁월하여 지속가능한 폐기물 관리가 가능하고 생태계 보호에 기여할 수 있기 때문에, 환경친화적 소재에 대한 인식 향상 및 수요 확산에 따라 그 시장 규모가 가파르게 성장하고 있다. 하지만 생분해성 플라스틱 시장의 대부분을 차지하는PLA는 일반적인 자연 퇴비화 조건에서 완전분해까지 수십년이 소요되는 문제가 있다. 박용철 교수는 이러한 문제점에 대한 해결방안으로 “PLA를 생분해하는 효소 및 미생물의 발굴과 개량, 공정기술의 최적화를 통해 PLA 분해를 가속화하는 기술을 개발할 수 있다. 이러한 신기술의 개발로 고성능 플라스틱 분해효소 시장의 개척과 생분해성 고분자 플라스틱의 시장 경쟁력 확보가 가능하다”고 밝히며, “본 과제의 기술개발을 통해 PLA 이외 다른 생분해성 고분자 플라스틱의 생분해를 촉진하는 고성능 효소와 미생물의 발굴 및 개량 범위의 확대 또한 기대한다.” 고 언급했다.

해당 컨소시엄은 우리 대학 포함, 주관기업 ㈜이솔산업을 비롯해 경희대학교(황성연 교수), 고려대학교(옥용식 교수), 시드니대학교(Ali Abbas 교수), 한국건설생활환경시험연구원, 한국섬유개발연구원, ㈜아미코젠, ㈜CJ-HDC 비오솔, ㈜LG 화학으로 구성되어 있다.