세균 잡는 파지서 면역치료제 및 첨단소재 플랫폼으로 확장
산학연 협력…ELP-란모듈린 기반 희토류 정제 원천기술 확보
인트론바이오(2,890원 ▲80 +2.85%)가 산업통상부 첨단바이오신소재 분야 국책과제의 주관연구기관으로 선정돼 협약을 체결했다고 4일 밝혔다.
이번 과제에는 UC버클리·GIST·성균관대·포스코홀딩스가 공동연구기관으로 참여하며 2030년까지 총 72억원의 사업비가 투입된다. 포스코홀딩스는 수요기업으로서 개발 기술의 산업적 적용 가능성을 검증하고, 연구팀은 희토류(REE)에 선택적으로 결합하는 단백질을 활용해 기존 용매추출 중심의 정제 공정이 가진 환경적 부담과 복잡한 공정 단계를 줄일 수 있는 차세대 바이오 정제 기술 개발에 나선다.
이번 과제는 인트론바이오가 기존 바이오신약 분야에서 축적해 온 유전체·단백질 엔지니어링 역량을 전략자원 정제라는 새로운 산업 분야로 확장하는 프로젝트다. 단백질의 설계·개량에서 생산과 회수, 정제 공정까지 연결되는 통합 플랫폼을 구축하고, 이를 실제 산업 현장에 적용할 수 있는 기술로 발전시키는 것을 목표로 한다.
기술적으로는 란모듈린(LanM)의 희토류 선택적 결합 특성을 활용한 배치형 회수 공정인 'REXtractor'와 LanM 기반 융합단백질을 이용한 컬럼형 연속 정제 공정인 'LBP-p8'을 개발한다. 또한 대장균을 비롯해 미세조류와 박테리오파지를 활용한 생산·회수 시스템의 적용 가능성을 검토해 희토류 결합 단백질의 생산성 및 공정 경제성을 높일 수 있는 최적 플랫폼을 도출할 계획이다.
희토류 정제의 핵심은 다양한 금속이 혼재된 원료에서 원하는 희토류 원소를 선택적으로 분리하는 데 있다. 연구팀은 란모듈린의 금속 선택적 결합 특성을 활용하고, AI(인공지능) 기반 단백질 설계를 통해 결합 특성과 안정성 등을 최적화함으로써 기존 화학적 분리 공정을 보완 또는 대체할 수 있는 바이오 정제 플랫폼을 구축한다.
희토류는 첨단산업의 핵심 전략자원으로 활용되지만 원료 내 여러 원소를 분리·정제하는 과정에서 다량의 화학물질과 에너지가 사용될 수 있다. 이번 연구는 희토류의 선택적 결합 특성을 갖는 바이오소재를 활용해 이러한 기존 공정의 환경적·공정적 부담을 줄일 수 있는 대안을 제시하기 위해 수행된다. 궁극적으로 폐배터리와 전자폐기물 등 도시광산에서 발생하는 희토류 함유 자원의 선택적 회수·정제 공정으로 적용한 산업화를 목표로 한다.
이번 연구는 각 참여기관이 보유한 전문성을 연계해 기술 개발부터 산업 적용 가능성 검증까지 추진하는 산학연 협력 프로젝트다. 이승욱 UC버클리 교수는 해당 분야의 세계 최고 수준 전문가로서 국제 공동협력으로 파지 디스플레이 기반 단백질 탐색과 AI 단백질 설계 역량을 바탕으로 희토류 결합 단백질의 설계·최적화를 지원한다.
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권인찬 GIST 교수팀은 란모듈린 기반 희토류 결합 단백질 관련 특허를 보유하고 있으며, 핵심 단백질 소재 및 정제 기술 개발에 참여한다. 고두현 성균관대 교수팀은 단백질 및 소재 거동에 대한 머신러닝 기반 분석·모델링을 담당한다. 포스코홀딩스는 공동연구기관이자 수요기업으로 참여해 개발 기술의 산업 현장 적용 가능성과 공정 적합성을 검증한다.
인트론바이오는 이러한 첨단 신소재 프로젝트의 주관연구기관으로 낙점된 배경에는 대체 불가능한 인프라가 있다고 설명했다. 인트론바이오는 대장균과 미세조류를 활용한 단백질 정제부터 박테리오파지 유전체 편집 및 자체 발현 시스템까지 서로 다른 3개의 핵심 플랫폼 엔지니어링과 대량 생산 라인을 내재화한 독보적인 인프라를 보유해 이번 융합 과제를 성공적으로 이끌 최적의 주관기관으로 평가받았다.
박장준 인트론 R&BD 연구소장 전무는 "현재 전사적 역량은 의료용 항균제와 차세대 치료제 등 핵심 신약 개발 고도화에 집중되어 있다"며 "이번 과제는 신약 연구 과정에서 축적된 바이오 원천기술을 첨단 신소재 산업에 이식해 신약 개발이라는 본업에 집중하면서도 새로운 성장 동력을 창출해 내는 R&BD 모델이 될 것"이라고 말했다.
