고려대 구만복 교수팀, '탄산칼슘 생촉매 복합체' 개발

▲구만복 고려대 교수. ⓒ2012 HelloDD.com
교육과학기술부는 고려대 구만복 교수 연구팀이 '탄산무수화효소(Carbonic anhydrase)'를 이용해 이산화탄소로부터 생촉매 기능을 지닌 탄산칼슘 결정 복합체를 개발했다고 8일 밝혔다.

탄산칼슘 결정 복합체는 지구온난화의 주범인 이산화탄소를 저농도 기체상태에서 산업적으로 활용 가능한 '카보네이트'로 만드는데 필요한 것으로, 지금까지 이산화탄소는 기체상에서 활용할 수 있는 방안이 없었다. 이 때문에 고농축된 이산화탄소에 칼슘을 첨가, 건축자재 등 일부 산업적으로 활용하거나 지하에 매장해 왔지만 이번 연구를 통해 기체상의 이산화탄소를 저농도에서 산업적으로 활용 가능한 카보네이트로 변환하는 것이 가능할 것으로 보인다.

또 이번에 개발된 탄산칼슘 복합체는 50일이 넘는 시간동안 13회 이상 재사용해도 85% 이상의 본래 활성도를 유지하는 등 반복사용이 가능하다. 이처럼 매우 강력한 생촉매로서의 기능을 나타내면서 앞으로 '생체-결정화(Biomineralization)' 관련 연구 및 탄산칼슘의 생촉매 분야로의 응용연구가 가속화될 전망이다.
 

▲탄산칼슘 복합체 모식도.  ⓒ2012 HelloDD.com
연구팀은 탄산무수화 효소를 이용해 공기 중의 이산화탄소를 높은 농도의 탄산수소이온으로 변환한 후 칼슘 이온과의 반응을 통해 탄산칼슘 복합 결정체를 만드는데 성공했다.

구만복 교수는 '이번 연구성과는 지구온난화에 직접영향을 끼치는 온실가스를 비교적 값이 싼 저농도에서 직접 산업적으로 활용할 수 있는 가능성을 제시한 것"이라며 "앞으로 탄산무수화 효소를 해양 미생물인 두날리엘라종으로부터 대량생산해 효소 구입에 필요한 비용도 획기적으로 절감할 수 있게 될 것"이라고 설명했다.

이번 연구에는 구 교수를 비롯해 황이택 박사, 강해민 연구원이 참여했으며 관련 논문은 세계적 권위의 학술지인 'Green Chemistry' 온라인판에 최근 '하이라이트' 논문으로 소개됐다.

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