온실가스 원인 '메탄·아산화질소' 동시 제거 습지미생물 발견

충북대, 메탄산화미생물의 아산화질소 제거 원리 규명

이산화탄소보다 각각 25배, 298배 높은 온실효과를 발생시키는 메탄과 아산화질소를 동시에 분해하는 습지미생물이 발견됐다.

한국연구재단은 충북대 이성근 교수팀이 습지에 서식하는 메탄산화미생물이 아산화질소를 제거하는 원리를 규명했다고 23일 밝혔다.

환경 생태계에서 단일 미생물에 의한 메탄산화 및 아산화질소 환원. 한국연구재단

산소를 필요로 하는 호기성 미생물이 메탄을 이산화탄소로 산화하고, 산소를 싫어하는 혐기성 미생물이 아산화질소를 질소로 환원하면 온실효과를 줄일 수 있다.

일반적으로 미생물에 의한 메탄의 산화는 산소가 있는 조건에서, 아산화질소의 환원은 산소가 없는 조건에서 발생한다. 

하지만 메탄산화균이 습지, 논, 산림 등 저산소 또는 무산소 혐기환경에서 관찰되는 것이 수수께끼였다.

연구팀은 습지 등 극한환경에서 서식하는 메탄산화미생물의 유전체를 분석한 결과 아산화질소 환원에 관여하는 유전자를 발견했다.

또 실험을 통해 메탄산화미생물이 혐기성 조건에서 산소 대신 아산화질소를 호흡에 이용해 성장할 수 있음을 입증했다.

이를 통해 낮은 산소 조건에서 습지미생물에 의해 메탄 산화와 아산화질소 환원이 동시에 일어날 수 있음을 규명했다.

이 교수는 “이번 연구에서 규명한 미생물의 특성을 이용하면 자연·인공 생태계에서 발생하는 메탄과 아산화질소 감축 기술을 개발할 수 있을 것”이라며 “산소농도에 민감하지 않은 아산화질소 환원 균주를 개발, 온실가스 감축이 필요한 다양한 분야에서 활용될 수 있는 후속 연구를 진행할 예정”이라고 말했다.

한편 이번 연구성과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션’에 5월 18일자에 게재됐다.

대덕특구=이재형 기자 jh@kukinews.com