메탄 · 염화비닐 분해하는 메탄자화균 발견


국립생물자원관-KAIST, 울산 무제치늪에서

[아이뉴스24 최상국 기자] 환경부 국립생물자원관(관장 배연재)은 윤석환 KAIST 교수팀과 공동연구로 우리나라의 대표적인 이탄습지인 울산 무제치늪에서 주요 온실가스인 메탄(CH4)을 분해하는 메탄자화균 2균주를 발견했다고 밝혔다.

이번에 발견한 메탄자화균은 특히 온실가스인 메탄 뿐만 아니라 유해화학물질인 염화비닐에 대한 분해 능력도 확인됐다. 염화비닐은 플라스틱, 파이프 등에 주로 사용되는 폴리염화비닐(PVC) 수지의 원료로 분해가 쉽지 않아 환경오염을 일으킨다.

연구진은 이에 따라 각종 생물산업에 활용도가 높다고 보고, 올해 상반기 내로 관련 특허를 출원할 예정이다.

국립생물자원관-KAIST 공동연구진이 발견한 메탄자화균 2균주. '메틸로모나스(Methylomonas) JS1’와 ‘메틸로시스티스(Methylocystis) MJC1’. 사진 왼쪽은 액체배양된 메탄자화균. 오른쪽은 메틸로시스티스 MJC1의 주사전자현미경 사진. [국립생물자원관]

메탄자화균은 메탄을 메탄올(알코올)로 분해(산화)해 에너지원으로 살아가는 세균으로 환경 내에서 메탄을 감소시키는 역할을 한다. 균주에 따라 이탄층과 같이 산소가 없는 토양에서 만들어지는 메탄의 90%까지 분해한다고 알려져 있으며 지금까지 약 60종이 학계에 보고됐다.

최근에는 메탄자화균을 이용해 메탄을 알코올로 전환하거나 생물고분자(바이오폴리머)를 생산하는 등 고부가가치 산물로 전환하기 위한 연구가 활발하다.

연구진은 "산소 공급이 차단된 이탄층에서는 혐기성 고균이 식물잔해로부터 메탄가스를 만들어내며, 이를 탄소원으로 살아가는 메탄자화균이 많이 분포할 것으로 추정하고 우리나라 고산습지에서 다양한 활성을 가지는 메탄자화균을 찾기 위한 연구를 수행하고 있다"고 설명했다.

이탄층은 식물의 잔해가 미생물 분해가 잘 되지 않은 상태로 진흙과 함께 소택지의 물 밑에 쌓여있는 토양층으로, 이탄습지는 지구 전체 육지면적의 3%에 불과하지만, 지구 탄소의 약 3분의 1 정도를 저장하는 탄소 저장고로, 지구상에서 가장 중요한 탄소흡수원 역할을 한다.

배연재 국립생물자원관장은 “기후변화 위기에 대응하기 위해 메탄 순환에 관여하는 미생물의 역할을 이해하는 것이 매우 중요하다”라며, “생물산업 유용 소재로 활용하기 위해 다양한 특성을 가진 메탄자화균을 지속적으로 찾을 예정”이라고 밝혔다.

/최상국 기자(skchoi@inews24.com)






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