KAISＴ 건설및환경공학과 명재욱 교수 연구팀이 미국 스탠퍼드대학교와 함께 메탄산화균을 활용해 온실가스인 메탄을 효과적으로 저감하고, 동시에 친환경 생분해성 플라스틱(PHB)을 생산할 수 있는 기술을 개발했다고 밝혔습니다.

메탄은 대표적인 온실가스 중 하나로, 이산화탄소보다 약 25배 더 강력한 온실효과를 일으킵니다.

특히 천연가스에는 메탄 외에도 최대 15%까지 에탄이 포함되어 있어 메탄을 활용한 온실가스 저감 기술 개발에 큰 관심이 집중되어 왔습니다.

연구팀은 편성 메탄산화균(Methylosinus trichosporium OB3b)을 활용해 메탄과 에탄이 함께 존재하는 환경에서 이들의 대사가 어떻게 이루어지는지를 집중적으로 연구했습니다.

편성 메탄산화균은 메탄을 에너지원으로 이용하는 세균으로, 메탄이 아닌 에탄과 같은 다른 물질에는 직접 반응하지 않는다고 알려져 있었습니다.

그러나 이번 연구에서 연구진은 에탄이 메탄과 함께 존재할 경우 메탄산화균의 메탄 소비량을 감소시키고, 세균의 성장 속도를 낮추는 동시에 중간 대사 물질인 ‘아세테이트’를 생성한다는 점을 밝혀냈습니다.

특히 아세테이트는 세균의 성장을 억제하는 대신 생분해성 플라스틱인 폴리하이드록시부티레이트(PHB)의 생산량을 크게 증가시키는 것으로 나타났습니다.

이러한 발견은 복합적인 환경에서 온실가스를 효율적으로 줄이면서 동시에 산업적으로 가치 있는 생분해성 바이오플라스틱 생산을 가능하게 하는 새로운 기술적 접근법을 제시한 것입니다.

명재욱 교수는 “이번 연구는 온실가스 저감과 친환경 플라스틱 생산을 동시에 이룰 수 있는 혁신적인 기술적 가능성을 제시했다”며 “향후 실제 산업 현장에 적용할 수 있도록 연구를 더욱 심화하고, 기술의 효율성을 지속적으로 높여 나갈 계획”이라고 밝혔습니다.

이번 연구 성과는 환경미생물학 및 생명공학 분야의 국제 학술지 응용 환경미생물학(Applied and Environmental Microbiology)에 7월 10일 자로 게재됐으며, 연구는 한국연구재단과 국토교통부, 해양수산부의 지원을 받아 수행됐습니다.

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