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미생물이 나일론 원료를 만들어요

환경분야
기후대기
게시일
2026.11.02
내용

 


■ 미생물이 나일론 원료를 만들어요 – KAIST, 대장균 기반 나일론 원료 생산 플랫폼 개발

  ㅇ 나일론 원료, 탄소 배출이 문제였어요
    - 나일론은 옷부터 자동차 부품까지 일상 곳곳에 쓰여요.
    - 그런데 원료 대부분이 석유화학 공정으로 만들어져 생산 과정에서 많은 탄소를 배출해 왔어요.

  ㅇ KAIST 연구팀, 미생물로 나일론 원료를 만드는 기술 개발
    - 출발 물질은 바이오디젤을 만들 때 나오는 부산물인 글리세롤이에요.
    - 대장균이 역할을 나눠 원료 생산과 전환을 맡는 방식이에요.
    - 이 방식으로 두 종류의 나일론을 만드는 데 쓰이는 핵심 원료 3종을 만들었어요.

  ㅇ 두 대장균이 역할을 나눠 맡아요
    - 상류 대장균이 글리세롤로 나일론 6,6의 핵심 원료인 아디픽산을 만들어요.
    - 하류 대장균은 아디픽산을 헥사메틸렌다이아민(나일론 6,6 원료) 또는 엡실론 카프로락탐(나일론 6 원료)으로 바꿔요.
    - 하류 대장균은 생산할 원료에 맞춰 다르게 설계했고, 두 원료를 한 배양에서 동시에 만드는 것은 아니에요.

  ㅇ 성질이 다른 두 종류의 나일론
    - 나일론 6,6은 강도와 내열성이 높아 자동차·기계 부품에 쓰여요.
    - 나일론 6은 유연성이 높아 의류·필름에 쓰여요.
    - 이번 연구는 완제품이 아니라 원료 생산을 다뤘어요.

  ㅇ 생산 효율을 높인 설계와 투입 전략
    - 반응 경로를 다시 설계하고 인공지능으로 핵심 효소의 성능을 높여 아디픽산 6.1g/L를 생산했어요.
    - 효소 조합을 찾고 융합효소를 설계해 하류 대장균의 원료 전환 효율도 높였어요.
    - 아디픽산을 충분히 만든 뒤 다음 대장균을 넣는 '지연 접종'과 영양분을 나눠 공급하는 '유가식 배양'을 함께 적용했어요.
    - 그 결과 헥사메틸렌다이아민 230.9mg/L, 엡실론 카프로락탐 808.0μg/L를 각각 생산했어요.

  ㅇ 석유화학 공정에 기대던 원료를 바이오 기반으로
    - 아직 생산 농도는 낮지만, 미생물로 나일론 원료를 만들 수 있음을 보여줬어요.
    - 연구팀은 효소와 생산 경로를 더 개선해 생산성을 높이고, 다른 고분자 원료로도 생산 범위를 넓혀 갈 계획이에요.


출처ㅣKAIST 보도자료(미생물로 옷부터 자동차까지 쓰이는 친환경 나일론 핵심 원료 만든다, 2026.06.01) https://kaist.ac.kr/news/html/news/?mode=V&mng_no=62370&GotoPage=15

출처ㅣPNAS 논문(Metabolic engineering of Escherichia coli for the biosynthesis of nylon 6 and nylon 6,6 monomers, 2026.05.04, https://doi.org/10.1073/pnas.2535786123)

출처ㅣ헬로디디(미생물로 나일론 원료 생산···KAIST "석유화학 대체 가능성 열어", 2026.05.31, https://www.hellodd.com/news/articleView.html?idxno=111943)

출처ㅣ워크투데이(KAIST, 미생물로 옷부터 자동차까지 쓰이는 친환경 나일론 핵심 원료 만든다, 2026.05.31, http://www.worktoday.co.kr/news/articleView.html?idxno=85112)

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#나일론 #미생물 #바이오플라스틱 #친환경소재 #탄소중립 #KAIST
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