국립생물자원관, 메탄을 알코올로 분해하는 신기술 개발

환경부 소속 국립생물자원관(관장 서민환)은 온실가스인 메탄을 알코올로 분해하는 자생 미생물 메탄자화균을 효과적으로 배양하는 신기술을 최근 개발했다고 밝혔다. 이 기술은 메탄가스를 산화하여 탄소원과 에너지원으로 이용하는 메탄자화균의 분포를 최대 70%까지 높이는 방법을 포함한다.

메탄자화균을 이용한 효과적인 온실가스 저감 기술 개발

메탄(메테인)은 지구온난화지수가 80인 기체로, 가축 사육장, 쓰레기 매립장, 하수처리장 등에서 주로 발생된다. 메탄자화균은 메탄을 산화시켜 알코올로 분해하는 세균으로, 온실가스를 줄이는 데 큰 역할을 할 수 있다. 그러나 이 세균의 적은 개체수로 인해 직접적인 분리가 어려웠다.

국립생물자원관은 고려대 박희등 교수 연구진과 함께 메탄자화균의 분포를 높이는 방법을 연구하여 메탄 가스 주입 멤브레인을 이용한 농화배양 기술을 개발했다. 이 기술은 특정 미생물이 선호하는 영양성분과 환경조건을 제공하여 메탄자화균의 개체수를 선택적으로 증가시킬 수 있다.

다양한 메탄자화균 확보 및 유용물질 전환 연구 지속 예정

연구진은 생물막 반응기를 이용하여 메탄을 먹이로 하는 미생물만 막 표면에 부착하여 성장시키는 방법으로 메탄자화균의 분포를 높였다. 메탄 주입 속도 등 운영 조건에 따라 여러 종류의 메탄자화균을 선택적으로 증가시킬 수 있다는 것도 확인했다.

정복철 국립생물자원관 생물자원활용부장은 "온실가스 저감을 위해 다양한 메탄자화균을 확보하고 메탄을 유기산 등 유용물질로 전환하는 후속 연구를 계속 진행할 계획"이라며, "앞으로도 우리나라 생물자원의 특성을 분석하여 온실가스 저감에 노력을 이어 나갈 것"이라고 밝혔다.

메탄자화균의 생물학적 온실가스 저감 및 유용물질 전환

메탄자화균은 메탄을 산화하여 탄소원과 에너지원으로 이용하는 세균으로, 메탄을 알코올로 분해하는 능력이 있다. 연구진은 하수처리장 혐기소화조에서 슬러지를 초기 접종원으로 사용하여 메탄자화균을 배양하고, 염기서열 분석을 통해 미생물 군집 변화를 관찰했다.

MBfR(Membrane Biofilm Reactor) 시스템을 이용하여 메탄가스 확산이 가능한 가스투과 멤브레인을 사용해 메탄자화균의 분포를 높였다. 이를 통해 메탄자화균의 선택적 증가와 메탄 저감 효과를 확인할 수 있었다.

결론

국립생물자원관과 고려대 연구진이 개발한 메탄자화균 배양 신기술은 메탄을 효과적으로 저감하고 유용물질로 전환할 수 있는 가능성을 열어주고 있다. 이 기술은 온실가스 저감에 큰 기여를 할 것으로 기대되며, 앞으로도 다양한 메탄자화균을 확보하고 활용하여 지속 가능한 환경 보호에 이바지할 것이다.

<자료출처=정책브리핑 www.korea.kr>