환경부 소속 국립생물자원관은 최근 윤석환 카이스트 교수진과 공동연구로 국내 대표 이탄습지 울산광역시 울주군 소재 무제치늪에서 주요 온실가스인 메탄(CH4)을 분해하는 메탄자화균 2균주를 발견했다고 밝혔다. 메탄은 지구 온난화 지수가 이산화탄소에 비해 약 21배 큰 것으로 알려져있다.

메틸로시스티스 MJC1의 주사전자현미경 사진 (자료=국립생물자원관)

메탄자화균은 메탄을 메탄올(알코올)로 분해(산화)해 에너지원으로 살아가는 세균으로 환경 내에서 메탄을 감소시키는 역할을 한다. 

균주에 따라 이탄층과 같이 산소가 없는 토양에서 만들어지는 메탄의 90%까지 분해한다고 알려져 있으며 현재까지 약 60종이 학계에 보고됐다.

연구진이 이번에 발견한 메탄자화균 2균주는 메틸로모나스(Methylomonas) JS1’와 ‘메틸로시스티스(Methylocystis) MJC1’로 메탄을 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.

이에 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 이용해 메탄을 알코올로 전환하거나 생물고분자(바이오폴리머)를 생산하는 등 고부가가치 산물로 전환하기 위한 연구가 활발히 추진되고 있다.

배연재 국립생물자원관장은 “기후변화 위기에 대응하기 위해 메탄 순환에 관여하는 미생물의 역할을 이해하는 것이 매우 중요하다”며, “생물산업 유용 소재로 활용하기 위해 다양한 특성을 가진 메탄자화균을 지속적으로 찾을 예정”이라고 밝혔다.