화학뉴스

도레이(Toray)가 바이오 아디핀산(Adipic Acid)을 개발했다.
도레이는 2022년 8월 세계 최초로 식물의 비식용 성분으로부터 추출한 당을 원료로 사용한 100% 바이오 베이스 아디핀산 개발에 성공했다.
아디핀산은 PA(Polyamide) 66의 원료이기 때문에 2030년까지 바이오 아디핀산을 활용해 50% 바이오 PA66을 상업화할 계획이며 아디핀산 유도제품이자 PA66의 다른 원료인 HMDA(Hexamethylenediamine) 합성과 100% 바이오 PA 상업화까지 가능할 것으로 기대하고 있다.
도레이는 유전자공학과 생명정보과학에 착안한 미생물 발표기술을 활용해 아디핀산과 일부 구조가 다른 중간체를 당에서 변환하는데 성공했다.
특정 미생물이 당을 흡수할 때 미생물 유전자로부터 만들어진 효소가 화학반응을 일으킴으로써 중간체를 생성할 수 있다는 것을 발견한 성과로 처음에는 생성량이 극소량이었으나 유전자공학 기술로 미생물의 유전자를 조작함으로써 생성량을 초기에 비해 1000배 이상 늘렸다.
미생물 발견과 유전자 조작을 통해 합성효율을 크게 향상함으로써 바이오 아디핀산 합성까지 성공했으며 중간체 농축에 역침투막(RO막)을 사용해 열에너지로 농축하던 기존방법보다 적은 에너지량으로 고순도 아디핀산을 추출한 것으로 알려졌다.
새로운 생산법은 석유 베이스 아디핀산 제조공정에서 발생하는 온실가스인 일산화이질소(N2O)가 전혀 배출되지 않아 환경규제 및 순환형 자원 이용에 기여할 것으로 기대되고 있다.
도레이의 바이오 아디핀산 프로젝트는 일본 신에너지‧산업기술종합개발기구(NEDO)의 조성 프로젝트인 식물 등 생물을 사용한 고기능제품 생산기술 개발과 카본 리사이클 실현을 가속화하는 바이오 베이스제품 생산기술 개발의 일환으로 진행한 것이며 미생물 발효기술은 이화학연구소, 산업기술종합연구소와의 공동연구를 통해 개발했다.
바이오 아디핀산은 도레이가 유전자 조작기술을 활용해 개발한 첫제품인 것으로 알려졌다.
현재는 연구실 스케일의 실증단계이지만 앞으로 스케일업을 추진해 2030년까지 50% 바이오 PA66을 상용화할 예정이며 양산을 위한 생산체제 정비를 검토하고 있다.
이밖에 바이오 아디핀산을 합성시킨 HDMA를 개발하거나 다른 화학제품으로 전환하는 방안을 구상하고 있으며 현재는 전분이 포함된 캐사바 줄기나 껍질 찌꺼기를 원료로 사용하고 있으나 미쓰이(Mitsui) 물산과 타이에서 공동으로 생산 프로세스 실증을 진행하고 있는 사탕수수 착즙 후 찌꺼기를 투입하는 방안 역시 검토하고 있다. (K)