[제47주차 IR52 장영실상] GS칼텍스 / 친환경 2,3-부탄다이올

[제47주차 IR52 장영실상] GS칼텍스 / 친환경 2,3-부탄다이올

 

등록일 2020-11-30

▲왼쪽부터 전상준 수석연구원, 송효학 팀장, 김덕기 수석연구원.


사진설명왼쪽부터 전상준 수석연구원, 송효학 팀장, 김덕기 수석연구원.
GS칼텍스가 개발한 `친환경 2, 3-부탄다이올`이 2020년 47주 차 IR52 장영실상을 수상했다. 2, 3-부탄다이올은 탄소사슬 4개에 히드록시기 2개가 결합한 천연물질로, 새로운 화장품 원료와 작물보호제로 각광받고 있다. 비슷한 기능을 했던 1, 3-부탄다이올과 1, 4-부탄다이올은 인위적인 화학 합성으로 생산돼 안전성에 대한 우려가 있었다.

2, 3-부탄다이올은 흙이나 식물 뿌리 등에 존재하는 천연물질이며, 꿀과 프로폴리스 혹은 김치와 된장 등 천연 발효식품을 통해 우리가 이미 섭취하고 있는 물질이다. 따라서 안전성이 기본적으로 검증됐다는 특장점을 지닌다. 이 같은 장점에도 특이한 구조를 가진 2, 3-부탄다이올은 일반적인 석유화학 공정으로는 생산하기 어려워 아직까진 상업적으로 생산되지 못했다. 그러나 GS칼텍스는 자체 개발한 특수 미생물을 통해 2, 3-부탄다이올을 대량 생산하는 기술을 개발했다.

송효학 GS칼텍스 팀장은 "대량생산에 적합한 미생물을 확보하기까지 많은 시행착오 과정을 겪어야만 했다"며 "전국 각지를 탐사하며 미생물을 1만종 이상 채취하고 평가해 성능이 우수한 미생물을 선별함으로써 회사 단독 상업용 미생물을 확보할 수 있었다"고 전했다. 2, 3-부탄다이올은 보습 효과가 뛰어나며 피부 탄력, 각질 개선, 염증 치료 등 효능을 가지고 있다. 이 때문에 다양한 화장품 제품으로 개발 가능하다. 현재까지 이 물질을 사용해 20종 이상 화장품이 출시됐다. 특히 코로나19 사태 이후 손 소독제 수요가 급증하면서 보습제 제품이 시장에 나왔다. GS칼텍스 측은 화장품 소재를 국산화하는 데 이번 개발이 큰 기여를 할 것으로 기대하고 있다.

 

 

 

 

 

지에스칼텍스

바이오기반 고순도 고선택도 2,3-부탄다이올

회사명 : 지에스칼텍스대표자 : 허세홍, 김형국제품명 : 바이오기반 고순도 고선택도 2,3-부탄다이올모델명 : 2,3-부탄다이올개발기술명 : 바이오화학기술을 통한 2,3-부탄다이올 이성질체 대량생산기술선정분야 : 의약.생명.화학.고분자

제품소개 용도 및 기능2,3-부탄다이올(제품명 그린다이올)은 꿀, 프로폴리스, 와인, 된장 등의 천연, 발효식품뿐만 아니라, 식물의 뿌리, 흙과 같은 자연계에 널리 존재하는 천연물질입니다. 보습, 방부 증진, 항염 등 피부 개선 효과, 유효성분의 추출 및 분산 효과 등이 있어 새로운 화장품 원료로 각광받고 있습니다. 또한, 농작물의 생장촉진, 수확량 증가, 가뭄과 냉해 저항성 향상, 병충해 방제에 효과가 있는 것으로 알려져 있어 작물보호제, 식물 면역 증강제, 환경 스트레스 저감제로 사용될 수 있습니다. 이외에도 식품, 의약품 첨가제, 고분자 첨가제 등 여러 분야로의 시장 확대가 기대되는 제품입니다.차별적 특징최근 석유화학제품 제조업 분야의 주요 키워드 중 하나는 ‘친환경’이다. GS칼텍스는 이러한 기조에 발맞추어 미래 먹거리 중 하나로 ‘바이오 화학’ 사업을 선정하여 2007년부터 재생 가능한 식물자원을 원료로 화학제품을 생산하는 기술 개발에 착수하였다. 기존 범용 석유화학물질 (연료, 고분자 단량체, 범용 화학물질)을 바이오 공정으로 대체하여 생산하는 것은 생산원가 측면에서 경쟁력이 떨어지기 때문에 화장품, 농업 제품, 식품 등 고부가 물질(Specialty)에 집중하게 되었다. 바이오 기술을 이용한 고부가 물질을 찾던 중 가뭄이 있는 척박한 환경에서도 자라는 식물을 발견하였고 연구팀은 이러한 가뭄 저항성에 주목하게 되었다. 오랜 연구 끝에 찾아낸 가뭄 저항성의 비밀은 바로 미생물에 의해 생산되는 2,3-부탄다이올이었다. 2,3-부탄다이올을 무독성, 친환경 작물보호제로 적용함으로써 기존 화학합성 작물보호제가 가질 수 있는 잔류독성, 항생제 내성 등의 환경문제 해결에 기여할 수 있을 것으로 판단되어 개발을 시작하였다. 2,3-부탄다이올 생산은 석유화학공정보다 바이오 공정이 더 용이하다는 점에 착안하여 생명공학 기술, 미생물 발효 및 분리정제 기술을 통합함으로써 세계에서 유일하게 2,3-부탄다이올을 대량 생산할 수 있는 친환경 바이오 공정을 개발할 수 있었다. 또한, 미국, 일본, 중국 등에서 수입에 의존하던 기존 석유화학 유래 폴리올(다수의 알코올 작용기를 가진 물질)을 대체할 수 있는 차별성을 지닌 새로운 천연원료이므로 국가 경쟁력 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대하였다.담당부서기술연구소 케미칼/바이오팀(0428661633)