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국내 연구진이 우뭇가사리 같은 홍조류의 주성분(한천 무수당)이 발효되는 과정을 규명하고 3세대 바이오에탄올을 생산할 수 있는 실마리를 찾아냈다. 

홍조류 : 우뭇가사리 같은 붉은색을 띠는 해조류로 한천과 같은 탄수화물 함량이 높고 잘 분해되지 않는 리그닌 함량이 적어 제 3세대 바이오매스의 원천으로 주목받는다. 

한천 무수당(3,6-안하이드로-l-갈락토오스) : 홍조류의 주요 구성성분으로 생물체에 의한 발효과정이 알려져 있지 않아 발효 등 산업적 원료로의 활용이 불가능했다.

3세대 바이오에탄올 : 사탕수수나 옥수수 등 식용 바이오매스를 원료로 한 1세대, 목질계 등을 원료호 한 2세대 바이오에탄올과 달리 해조류를 원료로 한 바이오에탄올

고려대 대학원 생명공학과 김경헌, 최인걸 교수팀(연구원 윤은주, 이세영)이 미래창조과학부가 추진하는 중견연구자지원사업의 지원을 받아 수행한 이번 연구결과는 환경미생물 분야 국제학술지인 환경미생물학(Environmental Microbiology) 온라인판 9월 30일자에 게재되었다. (논문제목 : The Novel Catabolic Pathway Of 3,6-anhydro-l-galactose, The Main Component Of Red Macroalgae, In A Marine Bacterium)

바다에서 대규모로 양식되는 해조류에서 에탄올을 생산하게 되면 가솔린 소비량의 상당부분을 대체할 수 있다. 

특히 홍조류는 탄수화물 함량이 높아 바이오에탄올 생산에 유리하지만 홍조류의 주성분인 한천 무수당의 대사경로가 알려지지 않아 바이오에탄올 생산에는 한계가 있었다. 

연구팀은 한천 무수당을 먹고 자라는 해양미생물 비브리오를 분리하고 이 미생물이 한천 무수당을 분해하는 대사경로를 규명했다. 

* 비브리오 : 해양에서 많이 서식하는 미생물로 해조류를 먹고 자라는 종류가 있다.

기존 산업용 미생물과 달리 이번에 밝혀진 대사경로에 포함된 새로운 발효 효소를 가진 대장균을 이용하면 한천 무수당을 발효시켜 홍조류에서 에탄올을 생산할 수 있을 것으로 기대된다.

실제 밝혀진 발효효소를 에탄올 생산용 대장균에 도입한 결과 기존에탄올 생산용 대장균 대비 에탄올 생산량이 24% 증가한 것으로 나타났다.

※ 참고로 해양수산부 분석(2010년)에 따르면 우리나라에서 50만 헥타르의 해조류 양식장에서 거대조류를 양식하고 이를 이용하여 에탄올을 생산하게 되면 국내 자동차 휘발유 소비량의 31%를 대체할 수 있을 것으로 예측되었다

김교수는 “향후 목질계, 초본계 바이오매스가 부족한 우리나라에서 해조류 바이오매스를 이용하여 바이오연료 및 바이오플라스틱을 생산하는 핵심적인 기술로 응용될 수 있을 것으로 기대하고 있다”고 밝혔다.