국내 연구진이 의약품 원료와 식품첨가제, 살충제 등 다양한 산업적 이용이 가능한 특정 광학 성질의 고부가가치 아미노산을 제조하고 분리하는 기술을 상용화하는 데 성공했다.

이화여대 화학나노학과 김관묵(48) 교수팀은 24일 서울 웨스틴조선호텔에서 열린 교육과학기술부 우수연구센터(SRC/ERC) 연구성과 발표회에서 새로운 아미노산 분리ㆍ전환 기술(ARCA)의 상용화에 성공, 아미노산 및 바이오산업의 원천기술을 확보했다고 밝혔다.

이화여대 지능형바이오소재연구센터(센터장 최진호 석좌교수) 소속인 김 교수팀은 광학 이성질체인 L형 아미노산을 D형 아미노산으로 전환하는 ARCA 화합물을 개발, 2007년 1월 '미화학회지(JACS)'에 발표하고 2년간 실용화 연구를 수행해 왔다.

아미노산은 의약품 원료와 식품첨가제, 동물 사료, 영양제, 살충제, 살균제 등 산업적 활용도가 큰 중요 소재로 아미노산 및 바이오산업에서 전자산업에서의 반도체와 같은 역할을 한다.

자연계에는 20여 가지 천연아미노산이 있고 모두 광학적으로 L형이며 수백 종류의 비천연아미노산은 L형과 D형이 섞여 있다. L-아미노산과 D-아미노산은 광학적 특성 외에 구성성분과 분자량, 구조 등이 똑같지만 성질은 매우 달라 L형은 치료제, D형은 살충제로 사용되는 경우도 있다.

그러나 특정 광학 성질의 아미노산만 제조하거나 섞여 있는 두 가지 아미노산을 분리하는 것은 매우 어려운 과정으로 L형과 D형 아미노산의 분리ㆍ전환 기술 개발은 학계와 산업계의 오랜 숙제였다.

김 교수팀은 2007년 L-아미노산을 D-아미노산으로 전환해주는 ARCA 화합물을 개발했다. L형의 천연아미노산을 ARCA로 처리하면 95%가량이 D형으로 바뀐다.

연구진은 이후 지난 2년간 ARCA 기술에 대한 실용화 연구를 진행해 L형이든 D형이든 원하는 아미노산만 선택적으로 대량 생산할 수 있는 시스템을 개발했다.

김 교수는 "이 기술은 전체 아미노산의 80~90%에 적용할 수 있어 하나의 기술로 여러 아미노산을 생산할 수 있다"며 "유효성분 추출률을 99%까지 쉽게 끌어올려 아미노산 관련 시장에서 세계적인 경쟁력을 갖추게 됐다"고 말했다.

2008년 전 세계 아미노산 시장 규모는 1차 아미노산 시장이 14조원, 아미노산을 이용한 펩티드 의약품 등 2차 응용시장이 44조원으로 58조원에 달했으며 2012년까지 1차 아미노산 시장이 20조원대, 2차 응용시장이 69조원 대로 성장할 것으로 예상된다.

김 교수는 "이 기술은 대량 생산이 쉽고 설치가 간단해 제조단가가 저렴할 뿐 아니라 공해유발도 없는 청정기술로 단기간에 산업화가 가능해 국가 신성장 동력의 한 축으로 역할을 할 것"이라며 "현재 국내 대기업과 산업화를 위한 기술이전에 대해 협의하고 있다"고 말했다.