바이오인

온실가스 흡수해 아세트산 만드는 미생물 5종 발견

- 국립생물자원관, 이산화탄소 대사능력 갖춘 혐기성 미생물 분석 -

□ 환경부 소속 국립생물자원관(관장 서민환)은 최근 온실가스인 이산화탄소를 흡수하고 대사물질로 ‘아세트산’을 만드는 ‘아세토젠(acetogens)*’ 혐기성 미생물 5종을 발견하고 이를 분리하는데 성공했다고 밝혔다.

* 이산화탄소나 일산화탄소와 같은 탄소원자(C1) 기반 기체를 우드-융달 대사회로(현재까지 자연계에 존재하는 이산화탄소 대사회로 중 가장 에너지효율이 높은 대사회로)를 통해 아세트산(빙초산으로 불리며, 조미료 및 유기화합물의 제조에 사용)으로 전환할 수 있는 미생물

○ 국립생물자원관은 올해부터 최근까지 지속가능한 친환경 탄소 자원화 원천기술 개발의 하나로 카이스트(조병관 교수) 및 원광대학교(김종걸 교수) 연구진과 국내 하천 및 저수지 등에서 이번 아세토젠 미생물 5종(AC1~5, 가칭)*을 찾아내 분석했다.

* 에이씨1(AC1)은 기존에 분리된 미생물들과는 유사도가 낮은 클로스트리디아쎄이(Clostridiaceae)과에 속하는 신종이며, 에이씨2(AC2), 에이씨3(AC3)는 아나에로콜룸나(Anaerocolumna)속, 에이씨4(AC4), 에이씨5(AC5)는 클로스트리디움(Clostridium)속으로 동정됨

□ 연구진은 이들 미생물 5종이 이산화탄소를 이용하여 아세트산을 얼마만큼 생산하는지 분석했다.

○ 분석 결과, 에이씨1(AC1)의 경우 대표적인 아세토젠 미생물로 알려진 ‘클로스트리디움 융달리*’와 유사한 아세트산 생산량을 갖춘 것으로 나타났다.

* 2000년대 초반부터 이산화탄소, 일산화탄소를 바이오에탄올로 전환하는데 생체촉매로 활용하고 있는 대표적인 아세토젠 미생물

○ 연구진은 이번에 확보한 아세토젠 미생물 5종에 대한 유전체를 분석해 게놈지도를 완성하고, 유전체 정보를 국내 산업계 및 학계에 제공할 예정이다.

○ 세계적으로 유전체가 해독된 아세토젠 미생물이 16종에 불과하여 이번에 발견한 미생물 5종의 유전체 정보가 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

□ 이번 연구는 아세트산을 생체촉매로 활용하여 이산화탄소를 바이오에탄올과 같은 화학연료로 만들 수 있는 ‘씨1 가스 바이오리파이너리(C1 gas bio-refinery)* 기술의 핵심 기반이 될 수 있다.

* 이산화탄소나 일산화탄소 같은 ‘탄소원자 기반 기체(C1 가스)’를 아세트산과 같은 다양한 생체촉매를 이용하여 고부가가치 물질로 전환·정제하는 과정에서 생체촉매를 활용한 공정

○ 최근 미국 민간기업인 란자테크(Lanza Tech)에서는 이 기술에 대해 실증단계를 끝내고 사업화에 나서고 있다.

□ 연구진은 이번 연구가 미생물을 활용한 온실가스 저감 청정에너지 개발 등 녹색산업 발전에 도움이 될 수 있을 것으로 예상하고 있다.

○ 아세토젠 미생물들을 이용하면 이들 미생물에서 나온 아세트산을 응용하여 화학연료를 생산할 수 있어 산업적 잠재력이 매우 높다.

○ 다만 아세토젠 미생물은 배양조건이 복잡하고, 미생물 특성에 대한 분석이 완전하지 않아 미국, 유럽 등 일부 국가에서만 이를 활용할 수 있는 지적재산권을 가지고 있다.

□ 이병희 국립생물자원관 유용자원분석과장은 “우리나라 자생환경에서 온실가스를 흡수해 유용한 대사물질을 만드는 미생물을 지속적으로 찾아내 지적재산권을 확보하겠다”라며,

○ “이번 신규 아세토젠 미생물 5종의 유전체 분석 및 균주개량을 통해 온실가스 저감을 위한 원천기술을 확보함으로써 탄소중립 시대에 우리나라의 기술 자생력을 강화하겠다”라고 밝혔다.

붙임 1. 관련 사진.

2. 전문용어 설명.

3. 질의/응답. 끝.

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