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‘미생물자원 산업화’의 미래를 논하다

국립낙당강생물자원관에서 열린 제2회 담수생물 활용을 위한 국제 심포지엄은 미생물 활용 중 특히 산업화에 대한

활발한 토의의 장이 됐다.


[환경일보] 서효림 기자 = 미생물자원은 눈에 보이지 않지만 다양한 형태로 활동하고 있다. 유해 화학물질이나 다당류를 분해하는 미생물은 수질정화에 유용하게 쓰이기도 하고 식품의 원료가 되기도 하며 건강기능식품으로 재탄생하기도 한다. 또한 미생물은 산업적으로는 균주 자체 또는 식품용, 의약품용 아미노산, 핵산, 효소, 단백질, 항생물질 생산과 바이오화학 등 그 활용도가 매우 다양해 산업적 가치가 매우 크다.
미생물 자원의 무궁무진함과 활용 가능성이 기대를 끌고 있는 가운데 환경부 산하 국립낙동강생물자원관이 주최한 제2회 담수생물 다양성과 활용 국제심포지엄에서 ‘미생물자원 산업화 미래 전략 개발’을 주제로 세계의 석학들이 중지를 모았다. <편집자주>

담수미생물 산업화 활용은 시대의 요구

디나반두 사후 인도 국립 생물자원지속가능개발연구소장


담수환경 미세조류와 미생물 활용 연구 선진사례 분석 및 담수미생물자원 활용 연구 추진전략을 탐색하기 위해 마련된 이번 심포지엄은 담수 환경에서 사는 미생물자원 활용 분야에 대한 선진 연구 성과 공유의 장이 됐다.

첫 번째 세션은 국립낙동강생물자원관 이욱재 본부장을 좌장으로 오경희 국립생물자원관 유용자원활용과장이 생물자원 활용연구 정책에 대해, 디나반두 사후 인도 국립 생물자원지속가능개발연구소(IBSD,Institute of Bioresources and Sustainable Development) 소장이 인도의 미생물자원 관리와 산업화 정책이란 주제로 각각 강연을 했다.

생물자원 기반 확립은 국가경쟁력 강화로 이어져

오 과장은 “21세기 전략산업인 생물산업(BT)의 육성·지원 기반을 확립해 국가 경쟁력을 강화하기 위해 2007년 설치된 국립생물자원관은 전시 · 교육을 통한 생물다양성·생물자원 인식을 제고하고, 전문인력 양성을 통해 국가 생물자원의 효율적 보전 · 관리 시스템을 구축해 생물주권을 구현하기 위해 노력하고 있다”고 자세히 설명하며 그간의 성과에 대해 발표했다.

국립생물자원관은 생물자원 산업화 지원 및 정보공유시스템 구축과 생물자원 가치 확산을 위해 노력하고 있다. 특히 작년부터 ‘생물자원 상용화 중장기계획’을 수립해 산업화를 본격 지원하고 있다. 이를 토대로 2025년까지 2000종의 유용성을 분석하고, 단계별 9종의 제품 상용화를 추진해 특허권 등 산업재산권 42건과 출원 및 기술이전을 통한 상용화제품 2종의 출시를 지원했다. 뽕나무 추출물을 활용한 동성쉴드치약과 토종종균을 활용한 국민막걸리 K는 시장의 큰 관심을 받았다.

서로 다른 자원 가진 인도와의 협력 기대

인도의 IBSD는 세계 생물다양성 중점지역에 속하는 인도 동북부 마니푸르 주에 위치해 있으며, 인도-미얀마 지역의 생물자원 다양성과 지속가능한 개발 및 활용연구를 위해 설립된 인도과학기술부 산하의 국립기관이다. 디나반두 소장은 “인도 동북부지역은 열대성기후대에 속하는 생물다양성 중점지역으로 우리나라와는 다른 기후대에 속해 농업 등 각종 산업에서의 유용 소재와 같은 특이적 생물자원 발굴이 기대된다”고 말하며 강연을 이어갔다.

미생물 자원의 경우 지속적인 품질 관리(동정, 오염여부, 장기 보존 등)가 필요해 대부분 주요 균주센터를 중심으로 보존·유통되고 있는 인도는 세계에서 세 번째로 많은 균주를 확보하고 있다.
디나반두 소장은 “생물다양성 협약(나고야 의정서) 환경 속에서 대체 균주를 개발하고 유용 미생물 균주의 산업적 이용을 위한 연구는 매우 의미 있는 것”이라며 “유용미생물에 대한 관심을 갖고 미생물 발굴과 산업적 가치 부여에 적극 나서야 한다”고 강조했다.

두 얼굴 가진 미세조류 활용 폭 넓게 연구

최윤이 고려대학교 교수

미세조류 활용을 위한 생물공학 연구 전망에 대한 주제발표가 이어진 두 번째 세션은 최강국 부장을 좌장으로 진행됐다.
첫 번째 발표자로 ‘미세조류 생물공학의 응용을 통한 인류복지 증진’에 대해 강연한 고려대학교 최윤이 교수는 미세조류 활용 연구의 최신 기술 동향을 소개했다.
최 교수는 “미세조류는 상황에 따라 변한다”고 말하며 “인간에 유익하기도 하고 해를 끼치기도 하는 미세조류의 두 가지 측면에 대한 연구는 폭넓게 진행되고 있다”고 밝혔다. 또 조류로부터의 상품개발과 독성을 이용한 소재물질로서의 활용 시장은 점점 더 넓어질 것이라 예측했다. 이어진 강연을 통해 구체적으로 기존 조류를 인공배양할 수 있는 효율적인 방법과 인처리를 위한 배양에 대해 설명했다. 최윤이 교수는 기존 조류 인공배양법에서 외부의 파장 변화를 통해 미세조류의 생산성을 바꾸는 것이 가능해져 인위적 카본 증가 연구도 진행 중이라 밝혔다.

미세조류 부산물도 에너지화 가능

뉴질랜드 국립물대기연구소(NIWA) 루퍼트 크래그 책임연구원은 미세조류를 이용한 하수처리 및 자원회수 연구에 대해 발표했다. 루퍼트 교수는 연구의 의의를 미세조류 부산물을 활용하는 방법이라고 설명했다. 그는 농업에 의한 환경오염이 뉴질랜드의 심각한 문제라 했다.

루퍼트 교수는 “상업적인 조류 산업이 시작된 후 지금은 90%가 수조·개방형 연못에서 생산된다”며 “저렴한 생산이 가능해지면서 조류 생산 기술이 정착되고 있으며 이러한 기술은 식품보조제, 색소, 염료로 사용되고 있다”고 설명했다. 캘리포니아의 조류 농장의 경우 작은 구획으로 구역을 나눠 조류 생산과 일반적인 농업을 함께 하며 알파파 조류를 생산하고 있다. 이러한 미세조류 연못은 폐수처리 개선을 위한 연구에 이용된다. 태양빛을 이용해 조류를 생산하고 광합성을 위한 산소를 생산하는 과정에서 질소를 없앨 수 있고 이때 침전된 영양분은 오물이 아닌 자원으로 활용될 수 있다. 루퍼트 교수는 “바이오연료가 지금 당장 경제성이 있다고 할 수는 없으나 필요한 때를 기다리며 노력할 필요는 분명히 있다”고 강조했다.

미생물 활용 환경개선 기술 개발 활발

호주 뉴사우스웨일즈대학 마이크 맨필드 교수


마지막 세션에서는 호주 뉴사우스웨일즈대학 마이크 맨필드 교수가 유용미생물을 이용한 환경정화 및 대체연료 생산 연구의 결과에 대해, 중앙대 전체옥 교수가 오염물질 분해능력을 보유한 핵심 미생물 탐색 방법에 대해 각각 소개했다.
마이크 교수는 “미생물의 활용범위는 다양한데 인간의 건강 보존과 자연환경의 정화와 같은 바이오 분야를 포함해 탄소자원을 유용한 화학물질로 전환시키는 용도로 광범위하게 쓰인다”고 설명했다.

바실러스균, 유산균, 광합성균, 효모균, 방선균 등 유익한 기능을 하는 미생물은 토양에 투입되면 항산화물질 생성을 통해 수질정화, 토양오염 해결, 가축발효사료 및 원예작품 토양개선 등에 효과가 있다.
탄소자원을 이용한 대체연료는 이산화탄소를 포집해 지하에 저장해 격리하는 CCS 기술의 한계를 극복해 포집가스의 활용에 대한 연구를 체계화한 것으로 온실가스 저감 효과 극대화에도 도움을 준다는 것이 마이크 교수의 설명이다.

기본에 충실한 원천기술 연구 강화해야

마지막 주제로 오염환경에서 오염물질 분해 핵심미생물 규명에 대해 발표한 중앙대학교 전체옥 교수는 지난 3월 국립낙동강생물자원관 연구팀과 함께 ‘알테로모나스 나프탈레니보란스(Alteromonas naphthalenivorans, 이하 알테로모나스)’ 균주가 나프탈렌 등 방향족 탄화수소계열을 분해하는 원리를 새롭게 개발한 ‘미생물 환경정화기능 분석기술(mRNA-SIP)’을 통해 최초로 규명했다. 전 교수는 “유해물질을 분해하는 미생물이 실제 환경에서 효과적으로 유해물질을 분해하고 환경을 정화시키기 위해 나타내는 현상 자체를 생태적 측면에서 규명하고 해석하는 것은 의미 있는 일”이라 말했다. 또 “앞으로 환경개선기술 개발 및 다양한 유용한 생물자원을 발굴을 위한 유전체 분석 활용 연구 등 원천기술 개발 연구가 더욱더 강화돼야 한다”고 강조했다.

국제적 동향과 심화연구 활용 적용에 관심

강연에 이어 진행된 종합 토론에서는 담수미생물자원 산업화의 현주소 진단과 함께 미래 전망을 탐색하기 위한 논의가 본격적으로 진행됐다.
이날 강연과 종합토론에서 논의된 내용은 우리나라 담수미생물자원 활용 연구의 중장기적 계획을 수립하는 초석이 될 예정이다. 작년 제1회 국제 심포지엄(2015년 11월)’에 이어서, 주제를 세분화해 담수미생물자원의 본격적 활용에 대한 심화 연구의 국제적 동향을 분석하고 중장기적 비전을 제시한 이번 심포지엄은 실제 산업에 얼마나 유용한 지원방안으로 정착될지에 대해 지속적인 관심이 필요하다는 과제를 남겼다.


shr8212@hkbs.co.kr


서효림  shr8212@hkbs.co.kr

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