토양 건강 알려주는 ‘신호등 미생물’

MIT 연구진, 박테리아 성질 조작…특정 물질 접촉 때 빛 방출

특정 물질과 접촉하면 빛을 뿜도록 조작된 박테리아 개념도. MIT 제공

땅속 영양 상태를 감지해 특정 빛을 내뿜는 박테리아(세균)가 고안됐다. 이 빛을 무인기로 포착하면 농경지 관리 효율을 높일 수 있어 수확량을 늘리는 데 중요한 역할을 할 것으로 보인다.

미국 매사추세츠공대(MIT) 연구진은 이달 초 국제학술지 ‘네이처 바이오테크놀로지’를 통해 공중에 띄운 무인기로 땅속의 건강 상태를 알아낼 수 있는 신기술을 개발했다고 밝혔다.

연구진은 특정 박테리아의 성질을 조작해 땅속에서 특정 물질과 접촉하면 가시광선·적외선 영역의 빛을 내뿜도록 했다. 이 빛을 ‘초분광 카메라’라는 정밀 촬영기기를 부착한 무인기를 띄워 포착하는 것이 연구진 기술의 얼개다.

빛을 잡아내는 무인기의 최적 비행 고도는 90ｍ다. 땅속 상태를 알기 원하는 지역에서 20~30초간 머물며 공중 촬영을 하도록 만들어졌다.

연구진이 땅속 상태를 알려주는 ‘신호등’ 역할을 하도록 조작한 박테리아는 환경오염 정화 효과가 있는 ‘슈도모나스 푸티다’와 광합성을 하는 ‘루브리비백스 젤라티노수스’ 두 종류다.

연구진은 공식 설명자료를 통해 “이번 기술을 쓰면 토양에 포함된 질소나 영양소 수준을 감지할 수 있다”고 밝혔다. 조작한 박테리아를 흙에 뿌려놓은 뒤 수시로 무인기로 촬영하면 비료를 언제, 어느 지점에 줘야 하는지 등을 파악할 수 있다. 농경지 관리 효율을 크게 높이는 것이 가능하다.

연구진은 “토양 속 비소 같은 오염물질도 찾을 수 있다”며 “지뢰 탐지에도 응용될 잠재력을 갖췄다”고 덧붙였다.

이정호 기자 run@kyunghyang.com