차세대 친환경 추출 용매 NADES, 하수오 가공 공정의 혁신

천연물 및 약용식물에서 유효성분을 추출하는 공정은 제약, 뷰티, 건강기능식품 산업의 핵심 기반입니다. 하지만 기존의 전통적 추출 방식은 환경 부담과 에너지 과소비라는 고질적인 문제를 안고 있었습니다. 최근 한국한의학연구원 연구팀이 차세대 천연 용매인 NADES(천연 심층 공융용매)를 활용해 이러한 한계를 극복한 친환경 추출 공정을 개발했습니다. 이번 연구가 산업적, 환경적 측면에서 어떤 의미를 가지는지 핵심 기술과 성과를 중심으로 살펴봅니다.

기존 유효성분 추출 공정의 한계점

그동안 약용식물 가공에는 주로 뜨거운 물을 이용하는 열수 추출과 알코올 등 유기용매를 사용하는 주정 추출 방식이 활용되었습니다. 그러나 이 방식들은 산업 고도화에 따라 명확한 한계를 드러냈습니다. 먼저, 유기용매를 사용하고 이를 다시 농축하여 제거하는 과정에서 막대한 에너지가 소모되며 환경에 큰 부담을 가중시킵니다. 또한 열에 의해 성분이 변성될 가능성이 존재하며, 특정 유효성분은 기존 용매에 대한 용해도가 낮아 충분히 회수되지 못하는 비효율성이 발생하기도 합니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 고효율과 친환경을 동시에 충족할 수 있는 새로운 용매 플랫폼의 필요성이 지속적으로 대두되어 왔습니다.

차세대 친환경 용매, NADES(천연 심층 공융용매)란?

NADES(Natural Deep Eutectic Solvents)는 기존 유기용매를 대체할 차세대 친환경 용매로 주목받는 신소재 기술입니다. 이는 식품이나 생체에 자연적으로 존재하는 아미노산, 유기산, 당류 등의 대사물질을 특정한 비율로 혼합하여 만듭니다. 한국한의학연구원 연구팀은 이번 연구에서 사과 등에 풍부한 말산과 필수 영양소인 콜린클로라이드를 기반으로 최적의 NADES를 설계했습니다.

이 기술의 가장 큰 이점은 100% 생체 유래 성분으로 구성되어 독성이 거의 없고 자연 환경에서 쉽게 생분해된다는 것입니다. 더불어 수분 함량 등의 변수를 조절하여 용매의 점도와 물질전달 효율을 추출 목적에 맞게 세밀하게 제어할 수 있다는 점도 큰 장점입니다.

하수오 추출 연구 성과: 효율성과 기능성의 동시 확보

한국한의학연구원 한약자원연구센터 강영민 박사 연구팀은 설계된 NADES 기술을 전통 약재인 하수오 추출 공정에 적용하여 그 유효성을 입증했습니다. 해당 기술을 적용한 결과 기존 열수 및 70% 에탄올 추출 방식 대비 하수오의 주요 활성성분인 THSG, 에모딘, 파이시온 등의 회수율이 유의미하게 향상되었습니다.

단순히 성분을 많이 추출하는 것에 그치지 않고, 다양한 항산화 평가와 염증 관련 분석을 통해 추출물의 뛰어난 항산화 및 항염 기능성 증진 효과까지 과학적으로 검증해 냈습니다. 본 연구 성과는 그 학술적, 산업적 가치를 인정받아 농업 및 천연물 소재 분야의 저명한 국제 학술지인 'Industrial Crops & Products (IF 6.2)' 2026년 3월호에 게재되었습니다.

Choi KO, Ban Y, Kang Y. Sustainable valorization of functional phytochemicals from Polygonum multiflorum using natural deep eutectic solvents (NADES). Ind Crops Prod. 2026;242:122498. doi: 10.1016/j.indcrop.2025.122498.

시사점: 지속가능한 한약자원 산업의 미래

연구책임자인 강영민 박사는 전통 한약자원의 가치를 현대 과학 기술과 접목해 친환경 공정으로 고도화하는 것이 중요하며, NADES 기반 친환경 추출 플랫폼이 한약자원의 기능성 소재화와 산업적 활용 가능성을 확대하는 계기가 되길 기대한다고 밝혔습니다.

이번 연구는 제약 및 천연물 산업 전반에 요구되는 ESG 경영 기조에 완벽하게 부합하는 기술적 진보입니다. 기존 한약자원의 효능을 극대화하면서도 공정 과정의 탄소 발자국과 환경 오염을 줄일 수 있는 NADES 기술은, 향후 하수오뿐만 아니라 다양한 천연물 소재 산업으로 확장되어 고부가가치 바이오 소재 개발의 핵심 플랫폼으로 자리 잡을 것으로 기대됩니다.