국립생물자원관, 증식속도 빠른 자생 미세조류 배양 성공
바이오디젤 및 바이오에탄올 생산에 활용될 가능성 높아

[이투뉴스] 우리나라 연구진이 기존 미세조류보다 빠르게 증식하는 것은 물론 바이오에너지를 기존보다 2배 생산할 수 있는 미생물을 배양하는 데 성공했다. 바이오에너지는 미생물, 식물, 동물을 통해 생산한 연료를 말하며 바이오에탄올, 바이오디젤, 바이오가스 등으로 나뉜다.

국립생물자원관(관장 서민환) 연구진은 2020년 경남 달성군 낙동강 수변에서 미생물인 ‘슈드아나배나 뮤시콜라 지오0704’를 채집한 뒤 관련 연구(환경 마이크로바이옴)를 통해 최근 배양에 성공했다고 밝혔다.

배양에 성공한 ‘지오0704’는 빠른 생육 특성을 보여 바이오연료로 활용될 가능성이 높은 것을 확인했다. 이 미생물은 세포의 길이가 3㎛ 이하로 매우 작아 분리하기 어렵고, 최적의 생장조건 등이 알려지지 않아 응용 연구가 거의 이뤄지지 않았다. 

자생 미세조류인 지오0704의 가장 큰 특징은 매우 빠르게 증식하는 것. 기존에 연구된 미생물이 일반적인 광배양 조건에서 수확까지 3주 정도 걸리는데 비해 지오0704는 1주 이내에 수확할 수 있다. 생육이 빠른 미세조류는 바이오디젤과 바이오에탄올을 생산하는 데 훨씬 유리하다.

▲미세조류를 활용한 바이오에너지 생산 과정.
▲미세조류를 활용한 바이오에너지 생산 과정.

생물자원관은 이런 특성에 착안해 최윤이 고려대 교수팀과 함께 지오0704의 바이오연료 생산량을 늘리는 최적 배양조건을 찾는 연구를 수행했다. 연구진은 아세트산나트륨을 첨가했을 때 배양기간을 4일까지 단축시켰고, 부틸산을 첨가했을 경우 하루 바이오연료 생산량이 2배 이상 향상되는 것을 확인했다. 일반적인 미세조류 중 상위 20% 이내에 해당하는 바이오에너지 생산성을 보인 것이다.

특히 아세트산이나 부틸산은 음식물쓰레기와 같은 유기물이 분해될 때 얻을 수 있는 물질로, 포도당과 같은 값비싼 재료를 쓰지 않기 때문에 바이오에너지 생산비용이 절감되고 자원순환에도 기여할 것으로 기대된다.

아세트산을 활용한 바이오연료 생산 연구 결과는 SCIE 학술지인 한국미생물공학회지 JMB 10월호에 게재됐다. 또 부틸산을 활용한 바이오에너지 생산향상 결과는 저명 학술지인 바이오리소스 테크놀로지에 게재될 예정이다.

김창무 생물자원관 미생물자원과장은 “미세조류는 이산화탄소를 흡수하는 온실가스저감 효과도 있어 차세대 바이오에너지 소재로 유망한 생물”이라며 “앞으로 다양한 연구를 통해 실제 바이오연료로 활용하는 방안을 연구할 계획”이라고 말했다.

채덕종 기자 yesman@e2news.com 
 

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