[산업계동향] 신개발 소식 및 기술 동향

NEWS & INFORMATION FOR CHEMICAL ENGINEERS, Vol. 20, No. 3, 2002 … 279

산업계동향

줄기세포 이용 새 장기이식 수술 세계 첫 성공 장기를 이식 받아야 하는 환자에게 장기이식에 앞서 미리 줄기세포를 이식해 면역체계를 장기 제 공자와 같게 바꾼 다음 간 일부를 떼어내 이식하 는 수술이 세계 최초로 국내에서 성공했다. 이는 이식된 장기가 환자 면역체계로부터 공격을 받지 않는 새로운 치료법으로 장기이식의 역사에 새로 운 장을 여는 업적으로 평가되고 있다.

가톨릭대의대 성모병원 조혈모세포 이식센터 김춘추, 김동욱 교수와 강남성모병원 외과 김동구 교수팀은 “혈액암인 만성골수성백혈병과 간경변 증을 동시에 갖고 있어 길어도 1년을 살기 힘들었 던 환자에게 이같은 수술을 세계 처음으로 시도해 성공했다”고 밝혔다.

연구팀은 “우선 혈액 및 면역세포로 분화되는 줄기세포인 조혈모(造血母)세포를 간 기증자인 동생에게서 뽑아내 간이식 전에 미리 환자에게 이 식해 환자의 면역체계를 동생과 같은 것으로 변형 시킨 다음 동생의 간 일부를 떼어내 이식함으로써 거부반응을 극복했다”며 “환자는 간을 이식 받은 지 4주째인 현재 건강을 유지하고 있다”고 밝혔다.

장기를 이식 받으면 환자의 면역시스템이 이식 받은 장기를 공격하기 때문에 지금까지는 이를 방 지하기 위해 원칙적으로 평생 면역 억제제를 복용 해야 했다.

치료팀은 환자의 동생에게서 뽑아낸 조혈모세 포와 면역세포를 환자에게 주사해 백혈병을 치료 하고, 석 달 뒤에 환자의 면역체계가 바뀌고 혈액 속에서 암세포가 발견되지 않은 것이 확인되자 외 과팀은 동생의 간 일부를 절제해서 환자에게 이식 했다. 환자는 현재 혈액 및 골수검사에서는 혈액 및 면역세포가 환자와 제공자의 것이 충돌없이 조 화를 이루고 있는 것으로 나타났다.

의학계는 현재 이 환자의 경과를 예의주시하고 있으며 환자가 1년 이상 생존할 경우 장기이식의 신기원을 이룰 것으로 평가하고 있다.

( 동아일보, 2002년 5월 2일)

유해물질에 형광빛 발광하는 동물세포 개발 환경 유해물질에 노출되면 녹색 형광빛이 발광 하면서 독성 정도를 측정할 수 있는 ‘녹색 형광 동 물세포’가 개발됐다.

광주과학기술원 환경공학과 구만복 교수팀은 동물세포 유전자에 녹색 형광 유전자를 결합시킨 뒤 이를 다른 포유동물의 세포에 삽입하는 ‘유전 자 재조합’ 기술을 이용, ‘녹색 형광 동물세포’를 개발하는데 성공했다고 밝혔다.

과학기술부 국가지정연구실 사업의 하나로 실 시된 이번 연구는 국제저널인 ‘저널 오브 바이오 텍’ 1월 호에 실렸으며, 최근에 열린 한국생물공학 회 학술대회에서도 발표됐다.

구 교수는 동물세포의 사멸과정에서 민감하게 반응하는 ‘씨포스(c-fos) 유전자’의 조절유전자에, 해양생물에서 추출한 녹색 형광 유전자를 결합시 킨 뒤 이를 쥐세포(CHO)에 삽입시켜 재조합 유 전자를 만들었다고 설명했다.

이번 기술은 미생물을 사용한 기존 방법과 달리 고등생물체에서 분리한 세포를이용한 것으로, 환 경 유해물질에 노출됐을 때 독성에 따라 형광빛이 증가해 독성 여부 및 정도를 판단할 수 있다고 구 교수는 설명했다.

특히 이 동물세포는 미생물을 이용했을 때보다 최소 10배에서 최대 50배까지 독성물질에 대한 민감도가 높았으며, 비스페놀A 등의 환경호르몬 물질에 대해서는 미량에서도 유해성 측정이 가능 했다고 구 교수는 덧붙였다.

280 … NICE, 제20권 제3호, 2002

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구 교수는 이 기술과 관련, 다음달 20일 국내에 서는 처음으로 국제 환경 바이오센서 및 유전자칩 심포지엄을 개최할 예정이다.

구 교수는 “지금까지 원핵세포인 박테리아를 이 용한 바이오센서는 많이 연구됐지만 진핵세포인 동물세포를 이용한 바이오센서는 전혀 시도되지 않았다”며 “이 기술을 이용한 상업용 바이오센서 키트를 개발 중”이라고 말했다.

( 한국경제, 2002년 4월 30일)

일본 미쯔이화학, PZN 촉매 개발, 실용화 착수 일본 미쯔이화학은 포스파젠(PZN)이라 불리 는 신형 분자촉매를 이용한 화학제품을 개발, 실 용화에 나선다. 미쯔이화학은 2003년부터 고성능 우레탄 수지를 생산할 수 있는 폴리올을 양산하는 한편, 대형 반도체 제조업체와 공동으로 저흡습 반도체 봉지재 개발에 착수했다. 두 제품으로 2006년에 56억 엔의 매출이 생길 것으로 전망된 다. PZN 촉매는 지금까지 실현 불가능했던 여러 반응을 가능하게 한다는 것이 밝혀져, 미쯔이화학 은 앞으로 의농약 중간체 등에 대한 이용을 확대 할 계획이다.

PZN 촉매는 미쯔이화학이 개발한 구조 중에 전이금속을 갖지 않는 비금속 분자촉매이다. 이 촉매는 반응성과 선택성을 극대화 시킬 수 있어 마음대로 분자량과 관능기를 제어할 수 있다.

실용화 제1탄은 우레탄 원료인 폴리올이다. 지 금까지의 촉매에서는 분자량이 6,000 정도였으나 PZN 촉매는 약 3만의 고분자량으로 끌어올릴 수 있으며, 순도도 4배 높다. 이 폴리올을 원료로 사 용한 우레탄폼은 20% 무게를 줄일 수 있어 스프 링이 필요 없는 자동차용 시트의 생산을 가능케 한다.

미쯔이화학은 자회사인 미쯔이 다케다 케미컬 의 나고야 공장에서 기존설비를 이용해 연간

8,000톤 규모로 양산을 개시하고, 2003년 16억 엔, 2006년에 24억 엔의 매출액을 목표로 한다.

또한 에폭시 수지를 사용하는 반도체 봉지재는 수분을 함유하고 있을 경우 제조공정 중에 crack 을 일으킬 우려가 있다. PZN 촉매를 사용해 제조 한 에폭시 수지는 수분을 40%까지 줄일 수 있어 강도가 높아 이러한 위험성이 제거된다. 반도체 적층 기판이나 발광 다이오드 시트 등에 대한 응 용도 검토되고 있다. 에폭시 수지분야에서는 2006 년에 30억 엔의 매출액이 예상된다.

( 동아일보, 2002년 4월 15일)

SK(주) 독자개발 촉매, 세계적 촉매사와 판

SK(주)는 세계적인 촉매 제조기업인 지올리스 트(Zeolyst International)사와 자체 개발한 트랜 스알킬화용 촉매기술의 전세계 판매협력 계약을 체결하였다. 이에 따라 지올리스트사는 촉매를 제 조/ 판매하고, SK(주)는 매출액의 일정부분을 로 열티로 지급받게 된다.

1,000억원 규모의 전세계 트랜스알킬화 촉매시 장은 미국 UOP사가 90% 이상을 독점하고 있으 나, SK(주)와 지올리스트사는 향후 4년 이내에 전세계 시장의 80%까지 점유율을 올릴 방침이다.

SK-지올리스트는 첫 번째 성과로 대만의 FCFC (Formosa Chemicals & Fibre Corporation)사에 촉매 공급계약을 체결함으로써, 전세계를 향한 마 케팅에 순조로운 첫발을 내딛었다.

SK(주)가 독자적으로 상용화한 트랜스알킬화 촉매 ‘ATA-11’은 석유화학공정의 부산물인 중 질 방향족화합물과 톨루엔으로부터 자일렌을 제 조하는 공정에 사용되는 촉매로써, 자일렌은 합섬 원료뿐 아니라 도료, 페인트 등 용제 원료로도 쓰 이는 주요한 화학 기초유분이다.

ATA-11 촉매는 SK(주)는 대덕기술원에서 개

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발되어, ’99년 SK(주) 울산의 제 1공장에 도입되 어 성공적으로 운전됨으로써 상용화에 성공하였 고, 현재까지 약 3년 동안 안정적으로 운전 중이 다. 촉매 성능면에서도 기존의 UOP 촉매에 비해 월등히 우수하여 SK(주)의 자일렌 자급도가 크 게 향상되었으며, 이 같은 성과를 바탕으로 2001 년에는 제 2공장도 ATA-11 촉매로 교체되었다.

ATA-11 촉매는 기존 제품에 비해 반응성이 더 우수하여 자일렌 수율이 5% 정도 증가하며, 50℃ 정도 낮은 온도에서 반응하므로 에너지 절감 이 가능하다. 촉매의 재생주기도 3년 이상으로 기 존 제품의 6개월~1년에 비해 길어 경제성을 갖춘 것으로 평가되고 있다.

SK(주)는 ATA-11 외에도 잉여 리포메이트 (Reformate)로 부터 추출공정을 거치지 않고 BTX를 생산하는 Reformate Upgrading(ART- 11촉매) 공정을 자체 개발/상용화하여 울산의 운 휴 개질공장에 적용하였으며, 이 촉매 기술도 지 올리스트사를 통하여 판매에 나설 계획이다.

지올리스트사는 다국적 촉매제조 원료업체로서

‘로얄 더취 셀 그룹(Royal Dutch Shell Group of Company)’의 투자회사이다.

(skcorp.com, 2002년 4월 1일)

차세대 코팅기술 속속 상용화

신생 벤처기업들의 환경친화형 차세대 코팅기 술 상용화 작업이 활발하다. 특히 액상세라믹, 공 기, 광촉매 등 신소재를 이용한 고기능성 산업용 코팅제로 수익 모델을 창출하고 있다.

홍릉 벤처밸리의 코네마ENG는 1700℃를 넘는 초고온이나 -50℃까지 내려가는 초저온 등 극한 온도와 열 충격을 이겨내는 고내열성 액상세라믹 코팅제를 최근 포항제철에 납품했다. 제철·제강 의 용광로 등에 쓰일 경우 값비싼 수입 유기질 도 료를 대체할 수 있어 포항제철로부터 높은 평가를

받았다는 게 회사 측 설명이다.

이번에 개발된 세라믹 코팅제는 반드시 180~

220℃의 열을 가하는 소성건조 과정을 거쳐야 했 던 기존 제품과 달리 상온에서도 자연건조가 가능 한 것이 최대 장점이다. 프라이팬 등 소형 주방기 기는 세라믹 코팅 후 소성건조가 가능하지만 용 광로, 플랜트 설비, 교량, 철 구조물 등 중후 장대 한 장비나 설비에는 이 같은 공정을 적용할 수 없 었다.

미리메드는 우크라이나 항공우주공학 업체인 에크마와 공동으로 물과 화학물질 사용 없이 공기 를 원료로 고강도 초정밀 코팅을 구현해내는 기술 의 상용화를 앞두고 있다. 대기 중 각종 기체에 분 포·산재돼 있는 광색소를 뽑아내 진공상태에서 2 만V의 초고압 전류를 통해 나노 크기의 초미립자 로 만들어 물체에 흡수시키는 나노공법이 활용됐다.

공기를 이용한 나노공법은 원재료 값이 저렴한 데다 일반코팅과 달리 물체 속으로 흡수시키는 방 식이어서 변색이 없으며 열처리가 함께 이뤄져 강 도가 훨씬 높은 것이 장점이다. 이 회사는 “나노공 법은 원래 러시아의 우주항공연구소가 항공기 외 장의 강도를 높이고 공기 마찰력을 줄이기 위해 사용하던 첨단기술”이라고 설명했다.

이앤비코리아는 광촉매 원료를 이용해 각종 유 해물질과 세균 등을 제거하는 항균 코팅기술을 개 발하고 가죽소파업체 등을 대상으로 마케팅을 벌 이고 있다.

광촉매 코팅기술은 특수 처리한 산화티탄 (TiO2) 광 촉매가 빛에 닿으면 활성산소를 생성 하고 생성된 활성산소가 분해력을 갖게 돼 유기물 분해와 항균, 탈취, 유해물질 제거 등의 기능을 발 휘하게 된다.

(chema.co.kr, 2002 년 3월 20일)

나노미래(주)가 직경이 120nm, 길이가 30㎛ 수

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준인 탄소 나노섬유의 양산체제를 확립했다.

생산능력은 1일 4kg. 이는 미국 등 선진국에서 도 하루 생산량이 200g 수준에 불과해 양산화가 제대로 이루어지지 못하고 있는 점을 감안하면 획 기적인 것이라고 회사측은 설명했다.

탄소나노 소재인 플러렌(C60), 탄소나노튜브 (CNT)와 더불어 21세기 꿈의 신소재로 불리는 탄소 나노섬유는 넓은 비표면적, 높은 전기전도성, 균일한 분포 및 높은 기계적 강도 등의 특징을 갖 고 있다. 때문에 촉매담지, 전자파 차폐, 정전기 방 지용 전도성 코팅재, 필터, 선택적 흡착제, 축전기 의 분극성 전극재 및 고성능 2차 전지의 부극재 등 다양한 분야에 적용이 가능하다.

나노미래는 “아무리 우수한 제품의 탄소 나노소 재라도 가격이 떨어지지 않으면 응용분야를 찾을 수 없다”며 “특성치가 있는 제품을 만들기보다는 균일한 품목을 대량으로 만들어 낮은 원가 실현에 총력을 기울였다”고 말했다.

이 회사는 2002년 7월부터 생산 능력을 1일 10kg으로 확충하고 국내는 물론 일본, 미국 등을 중심 으로 본격 판매에 나설 계 획이다. 또 스트레이트 타입 과 스파이럴 타입 외에도 상반기 중 두 종류를 혼 합한 헤리칼 타입과 브랜치더 타입의 탄소 나노섬 유를 추가로 출시할 예정이다.

(chema.co.kr, 2002 년 3월 20일)

소 난자 이용 인간 배아복제 성공

국내 연구진이 사람에게서 떼어낸 세포핵을 소 의 난자에 이식해 사람 유전자를 가진 연구용 배 아를 복제하는 데 성공했다고 밝혔다.

8일 마리아생명공학연구소 박세필 박사팀은 30 대 여성의 귀 세포에서 핵을 추출한 뒤 핵이 제거 된 소의 난자에 이식해 99% 이상 사람의 유전자 를 가진 복제 배아를 만드는 데 여러 차례 성공했 다고 8일 밝혔다.

연구진은 지난해 10월 복제에 처음 성공했지만, 공개하지 않다가 과학기술부가 치료 목적의 인간 배아 복제 허용을 적극 검토하자 뒤늦게 이 사실 을 밝혔다.

박 박사는 “복제 배아에서 치료용 줄기세포를 추출하기 위해 연구를 해왔으나, 아직 추출하지 못했다”며 “세계 어디서도 아직 복제 배아에서 줄 기세포를 얻는 데 성공한 곳은 없다”고 말했다. 복 제한 배아는 사람의 세포핵과 소의 난자를 융합해

‘배반포’까지 성장한 것으로, 소 난자의 세포질에 들어 있는 미토콘드리아 유전자를 제외하고는 사 람의 유전형질을 갖고 있다. 배반포란 1주일간 시 험관에서 배양하면 줄기세포를 얻을 수 있는 단계.

박 박사는 “복제배아 핵 속의 유전자는 100%

사람의 것이어서 여 기서 추출한 줄기세 포를 세포나 조직으 로 분화시키면 사람 에게 이식해 거부반 응 없이 난치병을 치료할 수 있다”고 말했다. 또한 “현재 배아복제 성공률은 10분의 1 정도여서 실험을 위해 많은 난 자가 필요하지만 제공자의 동의를 얻기가 어려워 그 대안으로 지난 2년 동안 소의 난자를 이용한 복제실험을 해 왔다”고 밝혔다.

(동아일보, 2002년 3월 9일)