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일산화탄소 먹고 수소 뱉어내는 심해 고세균

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2016년 04월 11일 18:00 프린트하기

NA1의 모습.  - 해양과학기술연구원 제공
고온의 심해 해양열수구에서 서식하는 고세균 NA1은 일산화탄소를 먹고 수소를 뱉어낸다. - 해양과학기술연구원 제공

 

국내 연구진이 심해에 사는 고세균의 진화 현상을 이용해 수소 연료를 생산할 수 있는 균주를 처음으로 개발하는 데 성공했다.

 

강성균 한국해양과학기술원 해양생명공학연구센터 책임연구원 팀은 일산화탄소가 풍부한 심해에서 서식하는 고세균 ‘NA1’의 일산화탄소 적응 현상을 적용해 바이오수소를 생산하는 균주 ‘156T’를 개발했다고 11일 밝혔다.

 

해양 심해열수구 인근 고온에서 서식하는 NA1은 크기 1㎛(마이크로미터·1㎛=100만 분의 1m) 정도의 일산화탄소를 먹고 수소를 뱉어내는 원핵생물이다.

 

연구진은 2년간 심해열수구와 유사한 일산화탄소 농도 환경에서 NA1을 키우며 세대에 따른 일산화탄소 적응력 변화를 살폈다. NA1이 40분마다 한 세대를 거듭한다는 점에서 약 6만5700세대의 변화를 살핀 셈이다.

 

그 결과 첫 세대에 비해 2년 후 자손 세대의 최종 성장 크기가 10배 이상 커졌으며, 부피당 수소 생산 속도도 4배가량 빨라졌음을 확인했다.

 

연구진은 NA1 유전체 분석을 통해 성장 속도에 영향을 주는 조절유전자 ‘1525’를 규명하고, 이를 적용한 균주 ‘156T’를 개발하는 데 성공했다. 156T를 응용하면 산업 활동의 결과물로 생겨나는 유해가스 속 일산화탄소를 유용한 수소 연료로 탈바꿈하는 것이 가능할 것으로 보인다.

 

강 연구원은  “NA1은 세대가 거듭할수록 자연적으로 변화하며 수소 생산에 적합한 상태로 진화했다”며 “공장에서 발생하는 가스의 전처리 과정 없이 바로 수소를 생산할 수 있어 일산화탄소의 고부가가치 활용 방안을 모색할 수 있을 것”이라고 말했다.

 

연구결과는 학술지 ‘사이언티픽 리포츠’ 3월 15일자 온라인 판에 실렸다.

 

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