카이스트와 한화솔루션이 폐자원을 활용해 플라스틱과 섬유 등에 쓰이는 친환경 원료를 생산하는 바이오 기술을 개발했다.
카이스트-한화솔루션 미래기술연구소는 한화솔루션과 공동으로 바이오디젤 생산 과정에서 나오는 부산물인 글리세롤을 활용해 '1,3-프로판디올(1,3-PDO)'을 생산하는 기술을 확보했다고 19일 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 '네이처 케미컬 엔지니어링'에 12일(현지 시각) 게재됐으며, 5월호 표지논문으로도 선정됐다.
1,3-PDO는 플라스틱, 섬유, 화장품 원료 등에 쓰이는 화학물질이다. 기존에는 주로 석유화학 원료에 의존해 생산해 왔지만, 최근 나프타 가격 변동과 공급 불안이 커지면서 대체 원료와 생산 방식에 대한 관심이 높아지고 있다.
연구진은 버려지는 글리세롤을 원료로 사용하고, 이를 1,3-PDO로 바꿔주는 고효율 미생물을 개발했다. 미생물이 원료를 분해하고 원하는 물질을 만들도록 대사 과정을 설계한 뒤, 발효 조건도 산업 공정에 맞게 조정했다.
이번 기술은 실험실 수준을 넘어 실제 공정 적용 가능성을 확인했다는 점에서 의미가 있다. 연구진은 300L 규모의 파일럿 공정에서도 높은 생산성을 유지하는 데 성공했다. 파일럿 공정은 대형 공장에 적용하기 전 기술이 안정적으로 작동하는지 검증하는 중간 단계다.
또 컴퓨터 시뮬레이션으로 미생물의 대사 경로를 미리 설계하는 디지털 설계 기술을 적용했다. 항생제를 쓰지 않고도 미생물 공정을 안정적으로 운영하는 방식도 도입해 생산 비용과 환경 규제 부담을 낮출 수 있는 가능성을 확인했다.
이상엽 카이스트 생명화학공학과 특훈교수는 "미생물을 이용한 화학물질 생산이 실험실을 넘어 산업 규모로 확장될 수 있음을 보여준 사례"라며 "앞으로 다양한 화학소재를 친환경적으로 생산하는 데 활용될 수 있을 것"이라고 밝혔다.
참고 자료
Nature Chemical Engineering(2026), DOI: https://doi.org/10.1038/s44286-026-00389-w