온실가스 만드는 토양 미생물 발견

[솔향기]

온실가스 만드는 토양 미생물 발견 

이성근 충북대 교수, 고세균 배양 기술 개발
미래 기후변화 대응 자료 가치 인정

	기사	댓글(0)		김병학 kbh7798@chol.com ▶ 기자의 다른 기사보기

토양 질산화 고세균에 의한 암모니아 산화 및 N2O 가스 생성 모식도.

미지의 미생물인 토양 고세균이 지구온난화와 오존층파괴의 주범인 아산화질소(N2O) 가스의 주요 발생원이라는 사실을 밝혀낸 연구결과가 나왔다. 

이성근 교수

이성근(46. 충북대 미생물학과)교수는 난배양성 토양 고세균이 질산화 활성을 보이는 과정을 확인후 연구에 들어가 질산화 과정에서 N2O가스를 생산한다는 사실을 최초로 발견해 미래 기후변화에 대응하기 위한 중요한 자료로 가치를 인정받고 있다. 

고세균은 생활 주변의 어떤 토양에도 존재하지만 배양이 매우 어려워 손에 꼽을 정도로 이번 이 교수팀이 개발한 고세균 배양 기술을 이용하면 다양한 토양으로부터 고세균 배양체를 확보할 수 있게 됐다. 

이 교수는 "미생물의 대사산물로 대기로 방출되는 아산화질소 가스는 토양을 기반으로 하는 인간의 다양한 농업활동으로 인해 급속히 증가하고 있는데 기후변화를 유발할 수 있어 아산화질소 가스의 방출을 억제하려는 연구가 활발하다"고 말했다. 

연구팀은 독일 웰(Well) 박사 연구팀과 공동으로 토양에 널리 서식하는 고세균이 암모니아를 이용해 에너지를 만들며 성장하는 질산화 과정에서 아산화질소 가스를 만든다는 사실을 알아냈다. 

고세균은 지구 전체에 광범위하게 서식하지만, 배양이 어려워 많이 알려지지 않았다. 

* 아산화질소(N2O)

이산화탄소 보다 약 300배 높은 온실효과지수를 가지고 있고 이산화탄소, 메탄과 함께 3대 온실가스 물질로 꼽힌다. 성층권 오존층 파괴 원인물질로 주목받고 있다.

* 아산화질소(N2O) : 이산화탄소 보다 약 300배 높은 온실효과지수를 가지고 있고 이산화탄소, 메탄과 함께 3대 온실가스 물질로 꼽힌다. 성층권 오존층 파괴 원인물질로 주목받고 있다. 
이번 연구로 아산화질소 가스의 새로운 발생원이 밝혀짐에 따라 지구온난화와 오존층 파괴에 대처하기 위한 연구에 새로운 전기를 마련할 것으로 기대된다. 

일반적으로 일반 토양이나 해양에서 발생하는 아산화질소는 대부분 질산화 세균에서 만들어지는 것으로 알려져 있었다.

이 교수팀은 아산화질소 가스의 동위원소 분석을 통해 발생원에 따라 미세한 동위원소 조성 차이를 포착하는 방법을 이용해 고세균에 의해 대기로 방출되는 아산화질소 가스를 추적할 수 있게 된 것이다. 

- 충북대학교 부속 농업시험장에서 질산화 고세균의 다양성 및 정량 분석, 암모니아 산화활성을 측정하고 있다.

그 결과 고세균이 아산화질소를 만드는 두 가지 경로를 확인하고 그 비율이 고세균의 종류와 성장조건에 따라 변할 수 있음을 밝혀냈다. 

이성근 교수는 "토양 질소순환에 결정적인 역할을 하는 질산화 고세균의 특성 규명으로 아질산 유출에 의한 지하수 오염, 지표수 부영양화 등에 대한 해결책 마련에도 도움을 줄 것"이라고 말했다. 

이번 연구는 교육부와 한국연구재단이 추진하는 일반연구자지원사업(기본연구)의 지원을 받아 미생물학과 이성근 교수가 주도하고, 정만영(29) 박사과정 연구원(제1저자)이 수행하였고, 연구결과는 네이처 자매지 ISME J 온라인판 11월 14일자에 게재됐다. 

/김병학기자