온실가스인 메탄 분해하는 메탄자화균 발견
온실가스인 메탄 분해하는 메탄자화균 발견
  • 채덕종 기자
  • 승인 2021.04.07 08:17
  • 댓글 0
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울산 무제치늪 이탄습지에서 메탄자화균 2균주 발견·확보
생물자원관, 유해화학물질인 염화비닐의 분해능력도 확인
▲메탄을 분해하는 ‘메틸로시스티스 MJC1’의 주사전자현미경 사진.
▲메탄을 분해하는 ‘메틸로시스티스 MJC1’의 주사전자현미경 사진.

[이투뉴스] 주요 온실가스 중 하나인 메탄을 분해하는 메탄자화균을 이탄습지에서 우리 연구진이 발견했다. 특히 이 메탄자화균은 유해화학물질인 염화비닐까지 분해할 수 있는 것으로 확인돼 미생물을 활용한 생물산업에 큰 도움이 될 전망이다.
 
국립생물자원관(관장 배연재)은 최근 윤석환 카이스트 교수진과 공동연구를 통해 우리나라의 대표적인 이탄습지인 무제치늪(울산광역시 울주군)에서 메탄(CH4)을 분해하는 메탄자화균 2균주를 발견했다고 밝혔다. 메탄은 온난화 잠재력(지구 온난화 지수)이 이산화탄소에 비해 21배나 큰 것으로 알려진 온실가스다.

▲울산 무제치늪에서 연구진이 이탄층을 채집하는 모습.
▲울산 무제치늪에서 연구진이 이탄층을 채집하는 모습.

메탄을 분해하는 균주가 발견된 무제치늪 이탄층은 식물 잔해가 진흙과 함께 물 밑에 쌓여있는 토양층이다. 이탄습지는 지구 전체 육지면적의 3%에 불과하지만 지구 탄소의 3분의 1 정도를 저장하는 탄소 저장고이며, 지구상에서 가장 중요한 탄소흡수원 역할을 하고 있다.

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 60종 가량이 학계에 보고됐다.

연구진이 이번에 발견한 메탄자화균 2균주는 메틸로모나스(Methylomonas) JS1’과 ‘메틸로시스티스(Methylocystis) MJC1’으로 메탄을 분해하는 온실가스저감 능력뿐만 아니라 유해화학물질인 염화비닐에 대한 분해 능력도 확인됐다.

염화비닐은 플라스틱, 파이프 등에 주로 사용되는 폴리염화비닐수지의 원료로 할로겐족 원소인 염소가 결합된 분자로 인해 분해가 쉽지 않아 환경오염을 일으킨다. 연구진은 메탄자화균들이 혐기성 환경에서 염화비닐 분해 능력이 확인됐기 때문에 메탄을 이용한 각종 생물산업에 활용도가 높다고 보고 올해 상반기에 관련 특허를 출원할 예정이다.

최근 국내외 생물산업계에서는 메탄자화균을 이용해 메탄을 알코올로 전환, 에너지로 활용하거나, 생물고분자(바이오폴리머)를 생산하는 등 고부가가치 산물로 전환하기 위한 연구가 활발히 추진되고 있다.

배연재 국립생물자원관장은 “기후변화 위기에 대응하기 위해 메탄 순환에 관여하는 미생물의 역할을 이해하는 것이 매우 중요하다”며 “생물산업에 유용한 소재로 활용하기 위해 메탄자화균을 지속적으로 찾을 것”이라고 밝혔다.

채덕종 기자 yesman@e2news.com 


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