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미생물 폴리아미노산 활용 기능재료

전문가 제언: ○ 바이오 고분자가 특히 주목을 받게 된 것은 1999년 8월 미국 클린턴 대통령에 의해 ‘바이오매스 이용에 관한 국가전략 연구’의 추진에 관한 시책이 발표된 이후부터이다. 그 내용은 2050년 시점에서의 에너지 및 화학제품 전체 생산량의 반을 바이오매스 자원 유래의 것으로 대체하기 위한 연구를 대규모로 실시한다는 것이다.

○ 미생물에서 유래한 폴리아미노산인 폴리-γ-글루타민산과 폴리-ε-라이신은 생분해성과 특징적인 기능을 함께 가지고 있는 바이오 고분자로 주목을 받고 있다. 이들 폴리아미노산의 특징을 살려 생분해성 고기능재료로 개발될 가능성이 높아 향후 전개가 크게 기대되고 있다. 본 문헌에서는 이들 폴리아미노산의 특성과 응용분야에 대해 설명한다.

○ 고분자용 원료제조에 관해서는 여러 가지 원료로부터 글루코오스를 개입시켜 단량체를 제조하거나 셀룰로오스와 리그닌을 소재로 이용한 플라스틱 제조가 기대되고 있다. 이들의 제조방법에는 화학적 프로세스와 생체 화학적 프로세스(미생물이나 효소를 사용한 공정)를 취사선택하여 최적기술을 개발해야 한다. 미국에서는 이미 정부가 바이오매스로부터 얻어지는 12종의 화학제품을 선정하여 그의 가능성을 조사한 결과를 발표하였다. 글루타민산, 호박산, 글리세린 등이 선정되었다.

○ 지속가능 사회의 실현을 위해서는 순환형 자원으로의 원재료 전환이 급선무이다. 재생 가능한 바이오매스로부터 제조된 바이오 고분자는 21세기의 필수재료가 될 것이다. 식물 유래의 원료를 사용하여 바이오 플라스틱을 제조함으로써 탄소는 순환되고 이산화탄소의 증대를 억제할 수 있다.

○ 생분해성 플라스틱이 강력히 요청되고 있으나 가격, 성능 등의 문제로 보급이 늦어지고 있다. 전 세계적으로 사용량은 아직 미미한 수준에 머물고 있다. 그러나 이산화탄소 배출을 억제해야 하는 지구온난화 방지를 위해서는 화석자원을 사용치 않는 에너지와 플라스틱, 즉 바이오에탄올, 바이오디젤 연료, 바이오 플라스틱이 주체가 될 것이다.

저자: Michiya Matsusaki, Mitsuru Akashi
자료유형: 학술정보