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[환경일보 25주년 기획특집]
“미세조류로 만드는 바이오산업의 새 길”
제4회 담수생물 다양성과 논의 국제심포지엄
국립낙동강생물자원관, 담수생물자원은행 운영 및 미세조류 보존·활용 전략
제4회 담수생물 다양성과 활용 국제심포지엄이 최근 국립낙동강생물자원관에서 개최됐다.

[국립낙동강생물자원관=환경일보] 서효림 기자 = 산업통상자원부는 최근 동·식물성 유지, 바이오디젤 공정 부산물 등 미활용자원을 원료로 하는 바이오중유를 석유대체 연료로 인정하고 전면 보급하겠다는 계획을 밝혔다. 음식점에서 나오는 삼겹살 기름이나 폐음식물에서 나오는 기름을 원료로 한 발전용 바이오연료가 만들어진다는 것이다. 정부의 발표는 화력발전을 대체하기 위해 돼지고기의 힘을 빌릴 만큼 에너지 전환이 시급함과 동시에 흔히 보이는 것들이 새로이 활용될 수 있다는 것을 암시한다. 담수생물자원은 알려지지 않은 생물종다양성의 보고다. 담수생물자원의 활용성을 확보하는 것이 미래의 국가경쟁력을 담보할 수 있을 만큼 중요하다는 것이 전문가들의 의견이다.

담수생물자원연구전문기관인 국립낙동강생물자원관(관장 서민환)은 ‘제4회 담수생물 다양성과 활용 국제심포지엄’을 열고 담수생물자원은행 운영 및 미세조류 보존·활용 전략을 주제로 세계 각국 조류 분야의 연구 성과를 소개하고, 조류자원의 다양성과 보존·활용을 위한 전략을 논의했다. <편집자 주>

환영사를 하고 있는 서민환 관장

서민환 관장은 환영사를 통해 “기후변화, 환경오염, 서식지 훼손 등 급변하는 환경변화로부터 담수생물의 다양성을 보전하고 지속가능한 이용 방안에 대한 활발한 논의가 이뤄지기를 바란다”고 말했다. 이어 환경부 박광석 자연환경정책실장은 나고야의정서 채택 후 생물주권 확보를 위한 경쟁이 치열해진 국제정세에 대해 언급하며 담수생물의 보존과 산업화를 위해 정책적 지원과 꾸준한 투자, 정보의 공유와 전략적 협조가 중요하다고 강조했다.

박 실장은 “담수생물 확보 연구 인프라를 확충하고 기업과 상생할 수 있는 방안이 필요하다”고 말하며 “조류자원의 다각화와 안전성 검증을 위해 관심을 가지고 활용방안에 대해 구체적인 논의가 이뤄지기를 바란다”고 인사말을 전했다.

에너지 산업의 새로운 연료로 등장한 미세조류

기조강연을 맡은 장용근 한국과학기술원 교수

미세조류는 빠른 성장 등의 특징을 가지고 있어 바이오연료 부문에서 관심을 갖고 있으며 다양한 바이오기술 응용분야에서 대단한 잠재력을 가졌다고 평가받고 있다. ‘미세조류로부터 연료 및 화학물질 생산’을 주제로 기조강연에 나선 장용근 한국과학기술원 교수는 “옥수수나 콩을 이용한 바이오연료보다 미세조류를 이용한 바이오연료가 보다 적은 양의 물과 에너지를 사용한다”고 말했다. 그는 “미세조류는 미래 에너지산업의 열쇠를 쥐고 있다”고 강조했다.

장 교수는 미세조류 바이오리파이너리(바이오매스 원료에서 생물공학적·화학적 기술을 이용하여 바이오기반 화학제품·바이오연료 등의 물질을 생산하는 기술) 분야에서 미세 조류의 대량배양, 세포 수확, 지질 추출, 바이오 연료로의 지질 전환 및 새로운 미세 조류 균주에 대한 수많은 최첨단 기술을 소개했다. 또 미세조류의 바이오 연료 생산의 경제적 타당성 및 산업화 가능성에 대해 새로운 길을 제시했다.

이어서 한국생명공학연구원 오희목 책임연구원을 좌장으로 ‘생물자원은행’을 주제로 한 발표가 진행됐다. 미국의 데이빗 노블 텍사스대 교수는 ‘생물자원의 보전과 이용, 조류 다양성 확보의 전망’에 대해 소개했다. 그는 “조류는 지구 환경, 생태 및 경제에 중대한 영향을 미치는 필수적인 주요 생산자”라고 강조했다.

공공기관 통한 미세조류 관리 중요

노블 교수는 3000종이 넘는 조류를 배양·관리하고 있는 미국 텍사스 조류 자원은행 UTEX(University of Texas at Austin)를 소개했다. UTEX는 독특한 조류 배양체를 관리하며 수천 가지 살아있는 조류 배양체를 미국과 전 세계 과학자, 교육자 및 학생들에게 배포하고 있다. 그는 “UTEX는 영구적인 생물 저장소를 제공하고 과학 연구의 연속성과 재현성을 촉진한다”고 말하며 이와 같은 기관의 공식적인 컬렉션의 중요성을 강조했다. 노블 교수는 “최근 규제 부담 증가, 재원의 상실로 지속가능성에 대한 위협 등 여러 가지 과제에 직면해 있는 공공 컬렉션의 어려움을 극복하기 위해 대체자금 조달 메커니즘을 확인하고, 네트워크로 연결된 커뮤니티를 통해 다른 컬렉션과 소통하고 협업하며, 소속기관 및 사용자의 이익이 되도록 노력해야 한다”고 조언했다.

또한 와편모조류는 단세포 진핵 생물로서 약 130속 2500종이 알려져 있으며 담수에서 열린 바다, 북극에서 열대 지방까지 수중 환경 전체에 분포돼 있다. 일본의 타케오 호리구치 홋카이도대 교수는 ‘담수 및 해양 와편모조류의 종 다양성’을 주제로 발표를 이어갔다.

타케오 교수는 와편모조류의 중요한 역할에 대해 강조했다. 와편모조류 중 일부는 유해한 적조 현상과 갑각류 중독을 일으키는 것으로 알려져 있다. 그의 발표에 따르면 일본은 담수 와편모조류의 생물 다양성 연구와 함께 해양·담수 전환 사례 연구, 특이한 색을 띤 담수 와편모조류에 대한 연구, 아열대 해저(30~40m)의 모래에 사는 와편모조류 규명에 매진하고 있다.

미국 UTEX가 있다면 우리는 KCTC가 있다

나고야협정 이후 우리나라도 국제 자원관리를 위한 여러 가지 방법을 고안하고 있다. 이정숙 한국생명공학연구원 박사는 ‘국가생명자원 관리의 중심, 생물자원센터’를 주제로 생물다양성협약을 소개하고 생물자원 연구성과물 기탁 및 분양 절차에 대해 발표했다.

생물자원센터 KCTC(Korean Collection for Type Cultures)는 균주를 수집해 ▷생물자원의 유전적, 생리학적 특성 보존 ▷생물자원의 분배 ▷미생물의 분류 및 동정을 포함한 분류학 연구 등의 역할을 한다.

기존의 유전자은행 업무인 생물자원의 확보, 보존 및 분양 서비스 지원의 인프라 업무를 제공함과 동시에 다양한 생물자원의 확보 및 자원 고도화를 위해 국내·외 생물자원센터(BRC) 간 네트워크 구축, 생물자원의 정보화 및 대외지원 기능을 강화하고 있다. 또한 국내 최대의 생물자원은행으로서 생명공학 연구 및 산업화에 핵심적인 재료인 표준미생물, 특허미생물, 동·식물 세포주, 미세조류, 수정란, 유전체 연구소재 등을 체계적이고도 지속적으로 수집 및 보존하고 국내·외 연구자들에게 제공하고 있다.

KCTC는 미생물의 화학분류학적, 분자계통학적, 생물정보학적 정보 등을 직접 생산해 신규 생물자원의 분류학적 연구 및 탐색에 활용하고 있으며, 유용자원의 발굴과 장기보존을 위한 연구개발을 수행하는 정부의 특정연구개발사업 연구성과물(생물자원) 기탁제도의 중심기관이다. 국가 생물자원 인프라 생물자원 연구성과물 관리·유통 전담기관으로서 국가연구개발사업을 통해 얻어진 생물자원을 기탁받고 있으며 이러한 자원을 산학연 연구자들이 편리하게 활용할 수 있도록 자원관리 및 분양 업무를 수행하고 있다.

항암물질로 두각 나타낸 미세조류

에코파이코텍 김미경 CEO를 좌장으로 진행된 2부 주제는 '미세조류의 활용’이다. 파트리샤 길버트 메릴랜드대 교수의 ‘유해조류 발생과 부영양화: 변화하는 영양염류의 다변성’과 인도 라비 쿠마르 아스타나 힌두대 교수의 ‘항균, 항암 및 항인간면역결핍바이러스(HIV) 물질의 생물원료로서 미세조류’에 대한 발표로 구성됐다.

길버트 교수는 조류발생의 원인이 되는 영양염류의 비율, 형태변화를 소개했다. 그는 “변화하는 영양염류와 유해조류 발생과의 관계를 이해하기 위해 토지이용 모델과 지역해양 모델, 혼합영양을 포함한 역동적 생리작용을 통합한 모델을 연결하는 개선된 모델 공식이 필요하며 지속적으로 국제적인 노력을 기울일 필요가 있다”고 강조했다.

이번 심포지엄은 연구 전문가들과 학자, 그리고 산업계 종사자들이 한자리에 모여 담수조류자원의 중요성에 대해 공감하는 자리가 됐다.

조류발생 원인 규명 위한 국제 공조 필수

인도의 라비 쿠마르 교수는 미세조류 추출물의 항균능력, 항HIV(human immunodeficiency virus, 인체 면역 결핍 바이러스), 항암물질로서의 효과를 평가한 연구결과를 발표했다. 그의 연구에 따르면 다양한 미세조류 추출물을 병원성 박테리아와 균류로 처리한 결과 추출물이 효과적으로 병원성균들의 생장을 억제하는 것으로 나타났다. 또한 미세조류 추출물의 단백질 구조를 분석한 결과 사용 중인 바이오의약품 항암제와 구조적 유사성을 발견해 항암제로의 가능성을 확인했다. 이를 바탕으로 인간의 대장선암종세포와 신장선암종세포에 처리한 결과 우수한 암세포 생장 억제력을 보였다. 흥미로운 것은 인간의 정상상피세포에 추출물이 거의 영향을 주지 않는다는 점이다.

인하대학교 이철균 교수의 종합토론을 끝으로 마무리된 이번 심포지엄은 연구 전문가들과 학자, 그리고 산업계 종사자들이 한자리에 모여 담수조류자원의 중요성에 대해 공감하고 지속적 이용에 대한 전략에 대해 협조할 수 있는 방안을 연구하는 기회가 됐다. 최근 취임해 첫 국제심포지엄을 치른 서민환 관장은 “국립낙동강생물자원관은 지속적으로 담수생물 다양성 보전과 활용을 위한 국제적인 학술교류 및 협력을 확대할 계획”이라고 말했다.

서효림 기자  shr8212@hkbs.co.kr

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