일본 연구진이 영하의 수산화나트륨(NaOH) 용액을 이용해 셀룰로오스의 당화 효율을 획기적으로 높이는 기술을 개발했다.

18일(현지시간) 과학 전문 매체 유레카얼러트에 따르면 일본 도쿄대 연구팀은 셀룰로오스를 영하 28도 이하의 수산화나트륨 수용액에 담그는 것만으로 당화 효율을 2.2배 높이는 데 성공했다.

셀룰로오스는 포도당으로 구성된 고분자로, 지구상에서 가장 풍부한 바이오매스 자원이다. 하지만 내부의 수소결합망이 견고해 화학적 변환이 어려운 단점이 있었다.

연구팀은 기존 면섬유 가공 기술인 '머서화'(mercerization) 공정을 저온에서 진행할 때 셀룰로오스의 반응성이 향상된다는 점에 착안했다. 머서화는 수산화나트륨 처리로 셀룰로오스의 결정 구조를 바꾸는 기술이다.

분석 결과, 저온 처리는 셀룰로오스 내부의 수소결합을 매우 불안정하게 만드는 것으로 확인됐다. 이로 인해 가수분해 반응에 대한 저항력이 약해지면서 셀룰로오스를 당으로 분해하는 과정이 훨씬 용이해졌다.

연구팀은 이번 발견이 향상된 당화 기술 개발과 셀룰로오스 기반 소재의 응용 확장에 기여할 것으로 기대했다. 포도당은 다양한 화학물질을 생산하는 핵심 원료로, 이번 기술은 순환 경제 구축에 도움이 될 전망이다.