농촌진흥청, 매화꽃 활용 기술 특허 … 에보닉, 세계 최초 상업화

계면활성제는 2024년 바이오화를 가속할 것으로 판단된다.
농촌진흥청 연구진은 2023년 12월 한국 자생종 야생 매화꽃에서 분리한 효모가 바이오 계면활성제를 생산한다는 사실을 확인했다.
계면활성제는 물에 쉽게 녹는 친수성과 기름에 쉽게 녹는 친유성을 동시에 가져 비누, 세제, 농약 등 산업 전반에 폭넓게 사용되고 있으나 기존 석유계 계면활성제가 환경과 인체에서 분해되지 않고 잔류한다는 사실이 밝혀지며 친환경 바이오 계면활성제가 대안으로 주목받고 있다.
농촌진흥청 연구진은 야생 매화꽃에서 분리한 효모(JAF-11)가 지금까지 학계에 보고되지 않은 자낭균류계 신종 효모임을 확인해 네오도티오라 프루니(Neodothiora Pruni)라고 이름을 붙여 학계에 보고했다.
JAF-11가 생산한 바이오 계면활성제는 표면 장력과 화학 구조를 분석한 결과 이노시톨(Inositol)계 신규 계면활성제로 확인됐으며 대표적 계면활성제로 알려진 소포로리피드(Sophorolipid)와 물 표면장력 저하 능력 등 성질이 유사한 것으로 나타났다.
연구진은 계면활성제의 생합성(생물 안에서의 합성)을 밝히기 위해 유전체 염기서열을 해독해 새로운 바이오 계면활성제와 이노시톨계 계면활성제의 유전적 동질성을 확인했다.
김남정 농진청 농업미생물과장은 “미생물이 생산하는 새로운 바이오 계면활성제로 탄소중립형 계면활성제 생산 확대에 기여할 것”이라고 강조했다.
농촌진흥청은 이노시톨계 신규 계면활성제 관련 기술을 특허 출원했으며 아미노산(Amino Acid)계 등 다른 계면활성제를 생산하는 효모 균주 관련 2건도 특허출원을 완료하고 유용 미생물 실용화 노력을 계속할 계획이다.
연구 결과는 미생물학 및 생명공학 관련 국제 학술지 JMB(Journal of Microbiology and Biotechnology)를 포함한 3개 학술지에 게재됐다.
독일 에보닉(Evonik Industries)은 2024년 1월 100% 생분해 바이오 계면활성제를 생산했다.
글로벌 퍼스널케어 원료 전문기업 에보닉은 1월18일 슬로바키아 신규 공장에서 세계 최초로 지속가능형 바이오 계면활성제의 일종인 람노리피드(Rhamnolipid)를 당초 일정보다 앞당겨 생산했다고 밝혔다.
람노리피드는 세탁세제, 샤워 젤을 비롯한 각종 퍼스널케어 관련제품의 원료로 사용하며 에보닉의 람노리피드는 생명공학 부문의 뉴트리션‧케어 사업부가 보유한 생명공학 플랫폼에서 특허를 취득한 발효 베이스 제조공정으로 개발·생산했으며 유럽산 사탕수수를 주원료로 활용해 석유화학 원료 또는 열대작물에서 추출한 오일류를 사용하지 않는 장점이 있다.
자체독성과 생태독성이 낮음에도 불구하고 뛰어난 포말 형성 효과로 샴푸와 클렌징워터를 포함한 각종 퍼스널케어 관련제품에 적용하고 코팅, 광업, 오일 및 가스 등 다양한 산업에서도 폭넓게 활용될 것으로 예상된다. 또 완전 생분해성으로 기존 계면활성제를 대체할 지속가능성을 확보한 점이 경쟁력 제고 요인으로 작용할 것으로 전망된다.
에보닉 관계자는 “고효능 람노리피드 생산은 광범위한 지속가능형 화학 혁신의 선례가 될 것”이라며 “신규 공장을 기존 일정보다 이른 시점에 완공한 것은 에보닉의 기술적 전문성을 방증하는 것”이라고 강조했다.
슬로바키아 중부 소재 화학공장은 1992년 완공해 동물사료용 아미노산을 생산했으며 1998년 이후에는 동물용 사료 뿐만 아니라 화장품 및 퍼스널케어 관련제품과 의약품까지 다양한 발효 베이스제품군을 생산해 2016년에는 발효 공정을 통한 지속가능형 바이오 계면활성제 생산을 위해 첫번째 파일럿 공장을 건설했고 람노리피드 신규공장 건설에는 1억유로 이상을 투입한 것으로 알려졌다.
에보닉 뉴트리션‧케어 사업부는 바이오솔루션의 비중을 2022년 20%에서 2030년 50% 이상으로 확대할 방침이다. (김진희 기자)