수소·질산염으로 암모니아 만드는 박테리아 2종 분리

환경부 국립생물자원관은 수소 기체와 물속 질산염을 이용해 암모니아(NH₄)를 만들 수 있는 박테리아 2종을 분리 배양하는 데 최근 성공했다고 17일 밝혔다.

국립생물자원관은 윤석환 교수팀과 공동으로 올해 초부터 물속 질산염을 제거할 수 있는 생물 자원을 찾던 중 대전시 하수처리장에서 이 박테리아 2종을 발견했다.

수소·질산염으로 암모니아를 만드는 박테리아 2종이 분리 배양된 모습이다. 국립생물자원관 제공

이들은 ‘아크로박터(Acrobacter)속’과 ‘설푸로스피릴룸(Sulfurospirillum)속이다. 자연환경 조건에서 별도 유기물 공급 없이 수소 기체를 호흡해 질산염을 암모늄이온(NH₄⁺)으로 전환한다.

연구진은 이 박테리아 2종이 기존 질소비료 생산공정을 대체하기 위한 원천 소재로 활용될 수 있다고 판단해 특허출원을 앞두고 있다고 밝혔다. 암모니아는 질소비료의 핵심원료다.

태양광 등 재생에너지로 생산한 그린수소와 박테리아를 이용해 물속 질산염을 제거하면서 질소비료를 생산할 경우, 기존 질소비료 생산과정인 화학적 산업공정 대비 탄소배출량을 크게 줄이고 수계 부영양화(생태계 자정능력을 초과하는 영양물질이 유입돼 조류가 증가하는 현상) 방지에도 도움이 될 수 있다는 게 연구진 측 설명이다.

국립생물자원관은 “한국과학기술원 윤석환 교수팀과 함께 이번에 발굴된 박테리아 2종의 유전적 특징을 분석하는 등 심화연구를 진행하고 있다”고 밝혔다.

김승환 기자 hwan@segye.com