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온실가스 메탄을 분해하는 메탄자화균 발견 - 울산광역시 무제치늪에서 메탄자화균 2균주 발견, 유해화학물질인 염화비닐 분해능력도 확인 - 환경부(디지털소통팀)  |  2021-04-07

무제치늪 이탄층 시료 채집 및 발굴된 메탄자화균

▲ 무제치늪 이탄층 시료 채집 및 발굴된 메탄자화균 / 국립생물자원관


환경부 소속 국립생물자원관은 윤석환 카이스트 교수진과 공동연구로 우리나라의 대표적인 이탄습지인 무제치늪(울산광역시 울주군 소재)에서 주요 온실가스인 메탄(CH4)을 분해하는 메탄자화균 2균주를 발견했다고 밝혔다.


메탄은 온난화 잠재력(지구 온난화 지수)이 이산화탄소에 비해 약 21배 큰 것으로 알려진 온실가스이다. 메탄자화균은 메탄을 메탄올(알코올)로 분해(산화)해 에너지원으로 살아가는 세균이다. 균주에 따라 이탄층과 같이 산소가 없는 토양에서 만들어지는 메탄의 90%까지 분해한다고 알려져 있다. 메탄자화균은 지금까지 약 60종이 학계에 보고됐다.


이탄층은 식물의 잔해가 미생물 분해가 잘되지 않은 상태로 진흙과 함께 소택지의 물 밑에 쌓여있는 토양층이다. 이탄습지는 지구 전체 육지면적의 3%에 불과하지만, 지구 탄소의 약 3분의 1 정도를 저장하는 탄소 저장고로 지구상에서 가장 중요한 탄소흡수원으로 역할을 하고 있다. 이탄층에서는 식물잔해가 혐기성 고균에 의해 메탄가스가 만들어지며, 이탄층 상부로 방출되는 메탄을 탄소원으로 사용하여 살아가는 메탄자화균이 많이 분포할 것으로 추정할 수 있다.


이번에 발견한 메탄자화균 2균주는 메틸로모나스(Methylomonas) JS1 메틸로시스티스(Methylocystis) MJC1메탄을 분해하는 온실가스 저감 능력 뿐만 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 이번에 발견한 메탄자화균들이 혐기성 환경에서 염화비닐 분해능력이 확인됐기 때문에 메탄을 이용한 각종 생물산업에 활용도가 높다고 보고, 올해 상반기 내로 관련 특허를 출원할 예정이다. 최근 생물산업계에서는 메탄자화균을 이용하여 메탄을 알코올로 전환하거나 생물고분자(바이오폴리머)를 생산하는 등 고부가가치 산물로 전환하기 위한 연구가 활발히 추진되고 있다.


국립생물자원관은 생물산업 유용 소재로 활용하기 위해 다양한 특성을 가진 메탄자화균을 지속적으로 찾을 예정이다.


디지털소통팀@환경부( mepr@korea.kr ) 더 쉽고 더 분명하게 환경부 소식을 전합니다.
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