환경부 소속 국립생물자원관(관장 배연재)은 국내 토양에서 분리한 고세균 연구를 통해 토양이 산성화됨에 따라 심각한 온실가스중 하나인 아산화질소(N2O)의 발생을 증가시킨다고 밝혔다.

▲ 자생 신종 균주의 전자현미경 사진

국립생물자원관은 2016년부터 지난해까지 이성근 충북대학교 교수, 비엔나 대학의 미카엘 바그너 교수 등 국내외 공동 연구진과 함께 특수환경 미생물자원 발굴 및 특성분석 연구사업을 수행했다.

연구진은 산성 조건에서 질산화 과정이 억제됨에 따라 고세균(Archaea, 국내 토양에서 분리한 신종 이용)이 온실가스인 아산화질소를 발생시키는 것을 규명하였다. 아산화질소 발생량은 산성화 정도에 따라 증가했다.

연구진은 이번 연구를 통해 산성환경이 질산화를 억제시키고, 산소를 이용하지 않는 조건에서는 고세균이 아산화질소 가스를 만든다는 것을 확인했다.

또한, 연구진은 지난달 '네이처(Nature)' 자매지인 '국제미생물생태학회 저널(The ISME Journal; impact factor 9.5)'에 관련 연구 결과를 실었다.

지구는 전체 경작가능 토양의 50%가 강한 산성환경이며, 산성토양에서 질소 순환 미생물인 질산화 고세균에 의한 아산화질소 온실가스 발생에 대한 연구는 진행된 바가 없었다. 이번 연구로 미생물과 기후변화 대응관련 후속 연구의 필요성이 제기됐다.

▲ 토양산성화에 따른 질산화 및 N2O가스 발생 영향

고세균은 토양 및 해양에서의 핵심적인 질산화 미생물로 밝혀져 있으며 선행연구를 통하여 실제로 전국 각지의 토양에 광범위하게 존재하고 있음을 알게 되었다.

배연재 국립생물자원관장은 “새로운 자생 생물자원은 산업자원으로 활용될 수 있을 뿐만이 아니라, 전 세계적인 기후 변화 대응을 위한 원천적인 원리를 밝혀내는 데에도 중요한 기여를 할 수 있다”라며, “환경 보전을 위한 생물자원의 발굴과 활용가치 증진은 국립생물자원관의 가장 큰 임무”라고 말했다.