정종현 한국원자력연구원 방사선바이오연구부 선임연구원팀이 방사선을 이용해 개발한 고성능 난분해성 오염물 제거 미생물의 성능을 확인하고 있다. 원자력연 제공


산업에서 배출된 합성염료 등 자연 분해가 어려운 독성물질을 효율적으로 제거할 수 있는 미생물이 개발됐다. 국내 연구팀이 방사선을 활용해 미생물 유전자를 효과적으로 변이시킨 성과다.
한국원자력연구원은 정종현 방사선바이오연구부 선임연구원팀이 방사선으로 난분해성 오염물질을 친환경적으로 제거할 수 있는 미생물을 개발했다고 20일 밝혔다. 연구결과는 1월 23일(현지시간) 국제학술지 '엔바이러멘탈 리서치'에 공개됐다.
산업에서 배출되는 합성염료나 폐플라스틱 등은 자연에 저축은행대출금 서 잘 분해되지 않아 환경오염과 건강 문제를 일으킨다. 화학적 정화 방식은 2차 오염을 유발할 수 있다는 점이 걸림돌이다.
친환경적인 오염물질 제거 방법으로 미생물이 주목받고 있다. 일반적으로 '락카아제(laccase)'라는 오염물질 분해 효소를 가진 박테리아를 이용한다. 박테리아 배양액에 오염물질을 넣으면 락카아제가 이를 분해하는 원리 재래시장 활성화 다. 기존에는 락카아제 자체를 개량해 정화 효율을 높였지만 개발 과정이 복잡하고 시간이 많이 소요됐다.
연구팀은 인천대, 한국과학기술연구원(KIST)과 함께 구리(Cu) 이온 농도가 높은 환경에서 락카아제가 활성화된다는 점에 주목했다. 효소를 바꾸는 대신 구리 이온으로 락카아제가 활성화될 수 있는 환경을 조성하는 아이디어다.
중고자동차할부금융 하지만 일반적인 미생물은 구리 이온이 많아지면 중독돼 생장에 어려움을 겪는다. 미생물의 구리이온 내성을 높이려면 유전자 수십 개를 개량해야 한다. 연구팀은 방사선 장비인 감마선조사시설을 활용해 한 번에 여러 유전자를 변이시키는 기법을 고안했다. 이후?대부분의 미생물이 생장할 수 없는 10밀리몰(mM) 농도의 구리 이온 환경에서도 생장이 가능한 미생 차량유지비지급규정 물을 만드는 데 성공했다. 밀리몰은 용액 1리터에 물질이 얼마나 들어있는지 나타내는 농도 단위다.
테스트 결과 연구팀이 개발한 미생물은 락카아제 활성도가 기존보다 2.6배 높았다. 유전자 분석을 통해 해당 미생물의 락카아제 생성, 구리의 흡수와 배출과 관련된 유전자가 활성화되는 것도 확인됐다. 다양한 합성염료 실험에서 미생물은 대부분의 은행담보대출금리 염료를 다른 미생물보다 더 빠르고 효과적으로 분해했다.
연구팀은 새로운 미생물을 기반으로 폐플라스틱을 분해하거나 재활용 가능한 플라스틱 등 기능성 소재를 생산할 수 있는 기술을 추가로 개발할 계획이다.
정병엽 원자력연 첨단방사선연구소장은 "미생물 기반 친환경 기술은 미래 다양한 산업에서 사용될 수 있는 기술"이라며 "난분해성 유해물질을 친환경적으로 처리할 수 있는 지속가능한 해법을 제공할 것으로 기대한다"고 밝혔다.
<참고 자료> - doi.org/10.1016/j.envres.2025.120891
[이병구 기자 2bottle9@donga.com]