누에고치 실크 단백질로 이산화탄소 자원화 해결했다

누에고치 실크 단백질로 이산화탄소 자원화 해결했다

포스텍-영남대 연구팀 "이산화탄소 저감 효과 기대"




(포항=연합뉴스) 임상현 기자 = 포스텍(포항공과대)은 화학공학과 차형준 교수와 영남대 화학 생화학부 김창섭 교수팀이 이산화탄소 전환 기능은 물론 높은 강성과 탄성을 지닌 단백질 하이드로젤 형태의 새로운 생물 촉매를 개발했다고 12일 밝혔다.

누에를 외부환경에서 보호하는 누에고치 실크 단백질을 이용해 이산화탄소를 효율적으로 자원화하는 데 성공했다.

연구 결과는 네이처 자매지 '엔피지 아시아 머터리얼즈(NPG Asia Materials)'에 실렸다.

누에 실크 섬유는 실크 단백질 2개 타이로신의 교차결합과 베타 시트(단백질 이차구조 가운데 가장 안정된 구조) 형성으로 만들어져 다른 단백질에 비해 튼튼한 물리적 특성이 있다.

연구팀은 빛을 이용해 탄산무수화효소와 실크 단백질 사이에 탈수 반응으로 베타 시트를 만들어 탄산무수화효소를 캡슐화한 단백질 하이드로젤 촉매를 개발했다.

단백질 하이드로젤 촉매는 이산화탄소 전환 능력이 우수하고 강성과 탄성이 높아 우수한 물리적 특성이 있다. 열적·구조적 안정성을 가지고 있고 재사용도 가능해 산업현장에서 활용할 수 있는 것이 특징이다.

또 탄산무수화효소는 이산화탄소를 물과 반응시켜 자연반응보다 천만 배 빠르게 중탄산염 물질을 만드는 효소로 여기서 만든 중탄산염으로 새로운 탄산화합물을 만들어낼 수 있다.

이 화합물은 인공 뼈, 칼슘 보조제 같은 새로운 탄산화합물은 물론 시멘트, 플라스틱, 종이와 같은 공업용 재료로 활용함으로써 이산화탄소 저감 효과를 기대한다고 연구팀은 밝혔다.

차형준 교수는 "촉매 문제점으로 지적하는 구조적·열적 안정성을 개선하고 우수한 이산화탄소 전환 기능을 가진 매우 견고한 단백질 하이드로젤 형태의 생물 촉매를 개발한 것이 의미가 있다"고 말했다.

한국에너지기술평가원의 에너지기술 개발 사업과 한국해양과학기술진흥원의 해양수산생명공학 사업 지원으로 연구했다.

shlim@yna.co.kr

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