[국토경제신문 임진택 기자] 한국에너지기술연구원은 전해전지 시스템과 미생물 대사과정을 결합해 바이오연료 및 고부가 화학물질을 생산할 수 있는 ‘e-바이오리파이너리 기술’을 개발했다고 27일 밝혔다. 

산이 많고 영토가 좁은 우리나라는 바이오매스 확보에 불리하다. 
또 기존 생물학적 이산화탄소 전환은 광합성을 통해 생산된 유기물 또는 바이오매스를 당화과정 후 미생물 발효를 거쳐 바이오연료 또는 화학물질을 생산하는 방식으로 복잡한 생물공정을 거쳐야 한다.

이에 최근 이산화탄소를 직접 탄소원(먹이)으로 활용, 성장할 수 있는 미생물에 환원력을 제공해주는 미생물 전기합성 바이오 융합기술이 제시되고 있다. 
미생물 전기합성 반응은 기존 미생물 배양공정에서 활용되던 유기산, 당 등의 전자 공급자 역할을 전극으로 대체 가능하며 대사공학을 적용할 경우 이산화탄소를 환원시켜 유용한 바이오화학소재를 생산할 수 있다.
그러나 현재 미생물 전기합성 기술은 전자를 내부로 받아들이는 효율이 낮고 이산화탄소 전환 속도가 낮다는 단점이 있다. 

이를 극복하기 위해 에기연 광주바이오에너지연구개발센터 이진석 박사 연구팀은 미생물 성장을 높이기 위해 환원전극을 개선해 전자전달 성능을 향상시키고 생명공학기술을 활용한 미생물 개량, 고성능 이산화탄소 전환효소 및 가스 생물반응기 원리를 생물전기합성 시스템에 도입했다. 

연구에 사용하는 미생물인 자색비황세균은 주변환경에 따라 다양한 대사모드를 선택할 수 있으며 탄소고정은 물론 질소 고정도 가능한 균주다. 
이산화탄소로부터 전환된 생산물을 다양화해 바이오연료, 바이오폴리머 등 고부가 유용물질을 생산할 수 있을 것으로 기대된다.

광주바이오에너지연구개발센터 이진석 센터장은 “e-바이오리파이너리는 기존 바이오매스 기반 바이오연료·화학소재 생산 생물공정 기술의 한계를 극복하는 기술”이라며 “국내 바이오매스 수급 불균형 문제에 대한 대안기술로 활용이 가능할 것으로 기대한다”고 밝혔다.