이화여자대학교(총장 김혜숙) 식품공학전공 박진병 교수 연구팀은 식물유와 같은 천연자원으로부터 중쇄지방산, 아민, 알코올 등의 최첨단 바이오 소재를 생산할 수 있는 생물전환 기술을 개발했다. 네덜란드 델프트공대, 독일 그라이프스발트대학, 건국대 등과 공동으로 진행된 이번 연구는 특히 이화여대 석사 및 석박사 통합과정 학생들에 의해 주도되어 더욱 의미가 깊다.

박 교수 연구팀에 따르면 바이오 소재는 화학합성 소재에 비해 인체 적합성이 뛰어나고 안전성이 우수하여 최고급 의약품 생산뿐만 아니라 식품, 화장품, 생활용품 등 다양한 소비자 제품 생산에 폭넓게 이용되고 있다. 또한, 중쇄지방산의 경우 생분해성 바이오 플라스틱 제조에 사용될 수 있어 플라스틱 쓰레기 문제를 해결하는 데도 상당한 역할을 할 것으로 기대된다.

기존에는 식물유와 같은 천연 자원으로부터 중쇄지방산, 아민, 알코올을 생산하기 위해서 400~500도 이상의 고온과 고압에서 강산이나 강산화제, 유독한 유기용매, 금속촉매 등을 이용했다. 그러나 박진병 교수가 개발한 ‘효소를 이용한 생물전환 기술’을 활용하면 상온에서 물을 용매로 이용하면서도 목표 생산물들을 고수율로 생산할 수 있어 친환경 저에너지 청정기술이라는 평가를 받고 있다. 특급 바이오 소재로 각광받는 광학활성 알코올과 아민 화합물, 생분해성 바이오 플라스틱 제조에 사용 가능한 중쇄지방산을 보다 정교하게 고수율로 생산할 수 있는 길을 연 것이다.

해당 연구 논문은 여러 바이오 및 화학분야 최고 권위 학술지에 동시 게재됐다. 재생 가능한 식물유나 해양지질의 주성분인 장쇄지방산으로부터 광학활성 알코올의 생합성연구는 국제 학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications; IF: 11.880)에 5월 7일 발표됐고 장쇄지방산으로부터 광학활성 아민 및 에스터의 생합성 연구는 화학 및 바이오 분야 대표 학술지 앙게반테 케미(Angewandte Chemie International Edition; IF: 12.257) 59권 18호에 게재됐다. 또한 장쇄지방산으로부터 중쇄지방산의 생합성 연구는 미국화학회가 발행하는 국제학술지 ACS 카탈리시스(ACS Catalysis; IF: 12.221) 10권 9호에 게재됐다.

특히 네이처 커뮤니케이션즈와 앙게반테 케미에 실리는 논문에는 이화여대 이정후 연구원과 차희정 학생이 각각 제1저자로 참여했고, 황세연, 이다솜, 백윤진 학생이 공동저자로 참여했다. ACS 카탈리시스에 실린 논문에는 서은지, 전은영, 최고은 학생 등이 저자로 참여했다. 본 연구들은 이화여대 석사 및 석박사 통합과정 학생들에 의해 주도되어 최첨단 바이오 신소재 생합성 분야 여성전문 인력 양성에 크게 기여하고 있는 이화여대 엘텍공과대학의 저력을 실감케 하고 있다. 이밖에도 이화여대에서는 대학원생은 물론 학부생들도 지도교수, 대학원생 선배들과 함께 연구에 참여해 세계 유명 학술지에 논문을 싣는 등 학생들의 훌륭한 연구 성과가 이어지고 있다.

박진병 교수는 2005년 스위스연방공과대학에서 박사학위를 받았고, 미국 UC 버클리대학에서 박사후 과정을 마친 후 2006년부터 이화여대 엘텍공과대학 식품공학전공에서 재직 중이다.

한편 박진병 교수팀의 이번 연구는 한국연구재단 중견연구, 해양수산부 해양수산생명공학기술개발사업, 이화여대 학술연구과제, 이화여대 이화신진팰로우 과제 등의 지원을 받아 수행됐다.

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