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중금속·유기 오염물질 동시 정화하는 신종 미생물 발견

환경부 산하 국립낙동강생물자원관(관장 유호)은 폐수에 존재하는 중금속과 유기 오염물질을 동시에 정화할 수 있는 디클로로모나스 속 신종 미생물을 발견했다고 27일 밝혔다. 연구진은 2019년부터 최근까지 폐수처리 시설(평택 통복 하수처리장) 환경과 유사한 조건에서 미생물을 배양해 환경 정화 기능을 가진 미생물을 우선적으로 증식·선별, 그 과정에서 이번 신종 미생물을 발견했다고 전했다. 발견된 디클로로모나스 속 균주(TW-R-39-2)는 오염물질에 포함된 카드뮴·납 등 다양한 중금속을 흡착·제거하며, 폐수 속 염화페놀 등 염소화 화합물도 80% 이상 줄였다. 낙동강생물자원관 관계자는 “기존 화학적 처리법은 비용이 높고 2차 오염 위험이 있어 한계가 있지만, 미생물을 활용한 생물학적 정화 기술은 지속 가능하며 환경 부담을 줄일 수 있는 대안으로 주목된다”고 설명했다. 연구진은 연구 결과를 이달 초 특허로 출원하고 실증화 연구를 통해 산업적 적용 가능성을 검증할 계획이다. 특허명은 중금속 내성 및 흡착능과 염소화 화합물 분해 활성을 가지는 신규 디클로로모나스 속 TW-R-39-2 균주 및 이를 이용한 환경 정화 방법(출원번호 10-2025-0028458)이다. 김의진 낙동강생물자원관 생물자원연구실장은 “이번에 발견한 신종 미생물은 중금속과 유기 화합물이 혼재된 복합오염 환경에서도 우수한 정화 효과를 보인다”며 “산업 폐수 정화, 토양 및 지하수 복원 등 다양한 환경 문제 해결에 활용될 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다.

2025.03.27 12:00주문정

KAIST, 석유 대신 고분자 미생물로 플라스틱 제조 성공

석유나 석탄 등 화석연료에 뽑아내던 플라스틱을 고분자 미생물로 대체할 수 있는 친환경 기술이 개발됐다. KAIST(총장 이광형)는 생명화학공학과 이상엽 특훈교수 연구팀이 시스템 대사공학을 이용해 미생물 균주에서 여러 가지 신규 유형의 친환경 바이오 플라스틱인 폴리에스터 아마이드(PEA)를 생산하는데 성공했다고 20일 밝혔다. 이 연구에서 성과물의 물성 분석은 한국화학연구원이 진행했다. 연구팀은 자연계에 존재하지 않는 미생물 대사회로를 자체 설계하는 방법으로 총 9종의 플랫폼 미생물 균주를 개발했다. 이 플랫폼 균주를 이용하면, 바이오매스(폐목재나 잡초 등) 주원료인 포도당을 원료로 하는 PEA를 친환경적으로 생산할 수 있다. 연구팀은 또 유가 배양식 발효 공정을 이용해 '고효율'로(54.57 g/L) 생산할 수 있다. 향후 산업화도 가능할 것으로 내다본 이유다.안다희 연구생(박사과정)은 "PEA로 플라스틱 생산은 세계적으로 처음이라 마땅히 비교 대상이 없어 고효율이라고 얘기는 것이 애매한 면도 있다"며 "그러나 상용화 초석은 놓은 셈으로 봐도 된다"고 말했다. 물성 분석을 진행한 한국화학연구원(정해민, 신지훈 연구원) 측은 "기존의 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)과 유사한 성질을 갖고 있는 것으로 나타났다"며 "친환경적이면서도 기존 플라스틱을 대체할 수 있을 만큼 강도와 내구성이 뛰어나다"고 설명했다. 이상엽 특훈교수는 "향후 여러가지 고분자를 생산하는 대사회로 시스템 구축에 유용할 것"으로 예상했다. 이 특훈교수는 “석유화학 산업 기반에 의존하지 않고도 플라스틱을 생산하는 기술을 세계 최초로 확보한 것"이라며 "앞으로 생산량과 생산성을 더 개선하는 연구를 진행할 계획"이라고 말했다. 연구 결과는 국제 학술지 `네이쳐 케미컬 바이올로지(Nature Chemical Biology)'(3월 17일자)에 온라인 게재됐다.

2025.03.20 14:11박희범

담수 미세조류에서 육계 장 건강 개선 효능 확인

환경부 산하 국립낙동강생물자원관(관장 유호)은 담수에서 분리한 미세조류가 육계의 장 건강을 개선해 사료첨가제 역할을 할 수 있다고 8일 밝혔다. 현재 사료첨가제 시장은 항생제 사용 감소와 친환경 축산의 영향으로 연평균 4.43% 성장해 2032년엔 전 세계적으로 75조원 규모에 이를 것으로 예상된다. 특히 영양적 우수성과 장내 환경 개선·면역 증진 효과를 지닌 미세조류는 유망한 사료첨가제로 주목받고 있다. 국립낙동강생물자원관 연구진은 2019년부터 김명후 부산대학교 교수, 공창수 경북대학교 교수와 공동으로 '유용미생물을 이용한 사료첨가제 개발' 연구 일환으로 담수 미세조류의 사료첨가제 효능 연구를 지속해서 수행해왔다. 연구진은 파라클로렐라 속 케이에스엔(KSN)-1 균주가 육계 맹장 내 클로스트리디움 유익균 및 면역글로불린 A(IgA) 항체를 증가시킴과 동시에 소장 조직 내 면역세포를 증가시켜 면역력을 높이는 효능이 있음을 확인했다. 이번 미세조류의 육계 장 건강 개선 효능에 대한 연구결과 논문을 국제학술지 '가금 과학'에 지난해 12월 게재해 사료첨가용 유용미생물 기능성에 대한 학술적 가치도 인정받았다. 연구진은 이번 연구에 이어 기능성 유산균과 미세조류 조합을 활용한 육계 사료첨가 효능 실증 연구를 2026년까지 마무리할 계획이다. 류시현 국립낙동강생물자원관 생물자원연구실장은 “이번 연구는 담수 미세조류 자원이 육계용 사료첨가제로서 효능이 있다는 것을 확인했다는 의의가 있다”며 “미세조류 등 유용 미생물자원을 활용한 생명산업 소재 개발을 위해 지속해서 노력할 계획”이라고 밝혔다.

2025.01.08 22:23주문정

'제로갭' 깜짝 아이디어로 고성능 바이오 전지셀 제작 성공

한국에너지기술연구원(이하 '에너지연')은 좌은진 박사 연구팀이 폐기물 속 미생물로 수소를 생산하는 바이오 전해전지의 핵심 부품을 개선해 공정 대형화에 성공했다고 12일 밝혔다. 연구팀은 기존 바이오 전해전지 전력 손실을 해결하기 위해 전지의 기본 단위인 셀을 독자적인 방식으로 개선, 수소 생산 공정에 적용했다. 새로 개발된 셀이 적용된 공정은 기존 바이오 전해전지를 이용한 수소 생산 공정에 비해 1.2배 높은 수소 생산성과 1.8배 이상 높은 전자 생산성을 나타냈다. 연구팀은 새로운 구조의 제로갭(Zero-gap) 기술을 적용했다. 제로갭은 전지를 구성하는 전극과 분리막의 간격을 최소화해 전기 저항을 줄이고 반응 효율을 극대화한다. 이 제로갭은 뚜껑이 닫히면서 발생하는 압력이 전극 뒷면을 균일하게 밀어내 전극과 분리막을 완전히 밀착시킬 수 있다. 대형에도 동일하게 적용 가능하다. 연구책임자인 좌은진 박사는 “국내 유기성 폐자원 처리의 환경적, 경제적 문제를 해결할 뿐만 아니라, 청정 에너지원인 수소를 고효율로 생산할 수 있는 중요한 진전”이라며, "개발된 고성능 바이오 전해전지 셀이 상용화되면 탄소중립과 수소 사회로의 전환에 크게 이바지할 것"으로 내다봤다. 연구는 한국연구재단의 미래수소원천기술개발사업의 지원을 받아 수행됐다. 연구결과는 환경과학 분야 국제학술지 '사이언스 오브 더 토탈 엔바이러먼트' 12월호에 게재돼다.

2024.12.12 14:15박희범

낙동강생물자원관, 축산악취 물질 분해하는 미생물 발견…특허출원

환경부 산하 국립낙동강생물자원관(관장 유호)은 축산악취를 효과적으로 저감할 수 있는 신규 담수 미생물을 발견해 특허를 출원, 축산 농가 등 현장에 적용할 계획이라고 11일 밝혔다. 낙동강생물자원관은 2022년부터 수행 중인 '담수미생물을 활용한 축산악취 저감 소재 개발' 연구에서 축산폐수로부터 분리된 담수미생물이 축산환경에서 발생되는 악취 성분을 줄이는 효과를 확인했다. 낙동강생물자원관 연구진이 발견한 브레비박테리움 미생물은 인위적으로 조성한 축산악취를 89% 저감하는 효과를 보였다. 특히 축산악취 원인물질로 알려진 스타이렌을 28% 줄이는 것을 확인했다. 낙동강생물자원관은 이 미생물이 앞으로 악취개선 소재로 활용 가능성이 높다고 보고 대량으로 배양할 수 있는 최적의 조건 등을 특허 출원했다. 연구진은 내년부터 축산 농가를 대상으로 현장 적용을 위한 사전 연구를 실시하고, 관련 기업과 협력해 악취방지시설에 이 미생물의 활용을 확대할 계획이다. 강태훈 낙동강생물자원관 이용기술개발실장은 “이번 담수 미생물을 이용한 악취저감 소재개발은 악취 문제 해결에 중요한 의미를 갖고 있다”며 “이 미생물이 실효성 있는 악취 저감 소재로 자리 잡을 수 있도록 관련 후속 연구를 지속하겠다”고 밝혔다.

2024.12.11 21:59주문정

염전 미생물에서 피부보호·신경세포 흥분 억제 유전자 발견

환경부 소속 국립생물자원관은 최근 인천 염전에서 채취한 시료의 미생물 유전체를 분석해 전량 수입에 의존하고 있는 피부 보호 붉은색 유기 색소 생산 유전자와 신경세포 흥분 억제 관련 유전자를 발견했다고 11일 밝혔다. 국립생물자원관과 인천대학교 서명지 교수 연구진은 올해 추진한 '자생생물의 환경 적응 및 진화 유전자 연구 사업' 과정에서 호염성 고균 유전체를 분석해 박테리오루베린을 생산하는 11종의 고균을 확인했다. 붉은색 유기 색소인 박테리오루베린은 자외선과 외부 환경으로부터 호염성 고균을 보호하는 강한 항산화 효과를 가지고 있는 것으로 알려져 면역강화·노화방지·피부 건강 유지와 같은 다양한 분야에서 기능성 소재로 활용할 수 있다. 연구에서 확인된 11종 중에서 5종의 호염성 고균은 빛을 이용해 신경세포의 활성을 제어할 수 있는 유전자도 보유한 것으로 확인됐다. 이 유전자는 광유전학적 도구로 활용 가능한 단백질인 할로로돕신 생산에 관여한다. 해외에서는 박테리오루베린 추출물을 원료로 하는 고급 항노화 피부관리 제품 등이 시판 중이다. 할로로돕신이 쥐의 흥분을 장시간 억제하는 것을 확인해 신경세포 안정에 적용하기 위한 연구도 진행되고 있다. 국립생물자원관은 이번에 발견한 11종의 호염성 고균을 내년 상반기 국제학술지에 투고하고 기능성 소재로 상용화된 해외 미생물을 대체하기 위한 후속 연구를 진행할 예정이다. 서민환 국립생물자원관장은 “자생 미생물을 발굴해 유전체로부터 유용한 자원을 확보하고 이를 활용하기 위한 연구도 지속해서 추진할 계획”이라고 밝혔다.

2024.12.11 18:29주문정

류구 소행성 샘플에 지구 미생물 '가득'…이유는? [우주로 간다]

일본 우주탐사선 하야부사2가 소행성 '류구'에서 채취해 지구로 가져온 샘플에 지구 미생물이 넘쳐나고 있다는 연구 결과가 발표됐다고 우주과학매체 스페이스닷컴이 27일(현지시간) 보도했다. 일본 우주항공연구개발기구(JAXA)는 2019년 7월 지구에서 약 3억4000만㎞ 떨어진 소행성 '류구'에 하야부사2 탐사선을 보내 샘플을 채취한 다음 지구로 가져왔다. 영국 런던 임레리얼칼리지 매튜 겡게(Matthew Genge)가 이끄는 연구진은 류구 소행성 샘플에서 지구 미생물을 발견했다. 해당 연구 결과는 국제학술지 '운석&행성과학'(Meteoritics & Planetary Science)에 실렸다. 매튜 겡게는 "미생물들은 바위에 나타나 시간이 지나며 퍼져나갔고 마침내 죽어버렸다"며, "미생물 수의 변화는 이들이 살아있는 미생물이라는 사실을 확인했다. 미생물들은 분석 직전에 표본에 서식하기 시작했고, 그 기원이 지구에서 유래됐다는 것을 시사한다"고 설명했다. 연구진은 또 해당 유기 물질이 필라멘트 미생물이라고 분류했다. 겡게는 "DNA 연구 없이 정확한 유형을 식별하는 것은 불가능하다”며, "하지만 그들은 바실러스(Bacillus)와 같은 박테리아일 가능성이 가장 높다. 이유는 이들은 특히 토양과 바위에서 매우 흔한 필라멘트 미생물이기 때문"이라고 말했다. 이번 연구 결과는 지구 미생물이 외계 물질에서도 대량 서식할 수 있다는 것을 보여줬다고 해당 매체는 전했다. 그렇다면 이번 발견이 소행성 류구에도 지구 미생물과 같은 유기 생명체가 존재하는 사실을 시사하는 것은 아닐까? 이에 대해 연구진은 소행성 샘플에서 지구 미생물과 유사한 물질이 존재했을 가능성은 적다고 주장했다. 연구진은 "샘플 준비 전 나노-X선 컴퓨터 단층촬영을 했는데, 미생물은 보이지 않았다"며, "개체군의 변화는 바위가 대기에 노출된 후에야 나타났고, 지구로 돌아온 지 1년이 넘은 후에야 나타났을 것으로 예상된다"고 말했다. 연구진들은 소행성 샘플은 지구 대기에 노출시킨 지 일주일 만에 11개의 미생물이 표면에 존재했고 일주일 후, 지구 미생물의 개체 수는 147마리로 증가했다고 밝혔다. "바위 안에서 지구 미생물을 발견한 것은 매우 놀라운 일이었다."며, "우리는 보통 운석 표본을 연마하는데, 미생물이 나타나는 경우는 드물다. 하지만 미생물 포자 하나만 있어도 대량 서식할 수 있다."고 밝혔다. 이번 연구 결과는 류구 소행성에 생명체 존재 가능성을 알려주지 않지만, 지구 미생물의 강인함과 지구에서 발사된 우주선과 탐사 로버가 타 행성에 영향을 미칠 수 있다는 것을 보여준다. 연구진은 "지구 미생물이 외계 물질에서 쉽게 대사하고 생존할 수 있음을 보여준다”며, "우리의 연구 결과는 우주 탐사가 우주 환경을 오염시킬 수 있음을 시사한다. 또한 지구 미생물이 빠른 대량 서식에 능숙하다는 것도 보여준다"고 말했다. 런던 임페리얼 칼리지 연구진은 향후 더 많은 소행성 샘플을 조사하기를 기대하고 있다. "팀은 류구와 베누의 샘플을 계속 연구하고 있다. 다음에는 지구의 박테리아가 이 물질을 서식하지 않기를 바란다"고 밝혔다.

2024.11.28 09:41이정현

폐배터리 리튬·니켈 등 핵심광물 추출하는 미생물 발견

환경부 소속 국립생물자원관은 전기자동차 등에 사용된 폐배터리 핵심광물을 친환경적인 방법으로 환원할 수 있는 미생물 3종을 지난해 경상북도 한 폐광산에서 발견하고 이들 미생물의 금속자원 추출·분리 가능성을 최근 확인했다고 14일 밝혔다. 국립생물자원관은 전북대 안준모·황국화 교수 연구진, 군산대 이효정 교수 연구진과 함께 리튬이온배터리 양극 재료로 사용되는 양극활물질을 미생물이 활성화된 용액에서 24시간 동안 침출한 결과, 핵심광물인 리튬·니켈·망간·코발트가 95% 이상 분리되는 것을 확인했다. 연구에 사용된 미생물 3종은 애시디싸이오바실러스(Acidithiobacillus) 속에 속하는 2종과 페로액시디바실러스(Ferroacidibacillus) 속에 속하는 1종이다. 국립생물자원관은 이번 연구 결과를 '바이오침출'과 관련한 특허로 이달 안에 출원하고 실증화를 위한 후속 연구를 수행할 예정이다. 바이오침출이란 독성이 있는 무기산 대신 미생물을 이용해 금속자원 유용성분을 추출하는 생물학적인 기술로 공정상 위험성이 낮고 환경오염을 저감할 수 있는 환경친화적인 방법이다. 서민환 국립생물자원관장은 “앞으로도 우리나라의 다양한 생물자원을 발굴해 저탄소·녹색산업 육성에 기여할 수 있도록 생물자원 소재화 연구를 이어 나가겠다”고 밝혔다.

2024.10.14 13:09주문정

야쿠르트 맛의 비밀은…hy 프로바이오틱스 클래스 가보니

“전국 전통시장을 돌아다니며 김치, 젓갈, 장, 전통주 등 제품에 활용할 수 있는 균을 모집했다.” 김주연 hy 중앙연구소 신소재개발팀장은 지난 26일 서울 중구 앰버서더 아카데미에서 열린 'hy 프로바이오틱스 클래스'에서 이같이 말했다. 프로바이오틱스는 인체에 이로운 역할을 하는 미생물을 총칭하며 유산균은 그보다 더 좁은 의미로 탄수화물 당성분을 이용해 유산균을 생산하는 미생물의 총칭이다. 식품의약품안전처 기준으로는 1g 당 1억CFU 이상의 유산균을 함유해야 한다. CFU(Colony Forming Unit)는 균을 세는 단위다. 김 팀장은 “hy는 여러 균을 보유하고 있는데 약 5천점이 넘는다”며 “상용화되지 않은 균을 찾기 위해 전통시장을 돌면서 샘플을 수집했고 어느날은 배가 고파서 국밥집을 들어갔다가 김치가 맛있어서 사장님께 직접 담그신 것인지를 확인하고 수집해 왔다”고 말했다. hy는 대상 모사시스템 연구도 진행하고 있다. 인체 대장환경의 생화학적·미생물학적 특성을 모사해 분변의 장내 미생물 배양 연구를 실시하는 것이다. 사람을 대상으로는 불가능한 실시간 분변 마이크로바이옴의 변화 과정을 추적할 수 있다. '장-뇌 모사칩 연구'도 시작했다. 장과 뇌 구조를 모사한 것으로 프로바이오틱스가 정신건강에 어떤 영향을 주는지를 연구하고 있다. 김 팀장은 “식품회사보다는 바이오 회사에 가까운 기술을 갖고 연구를 진행하고 있다”며 “건강에 실제로 도움이 되는 지를 증명하기 위해서는 다른 가공식품을 만드는 것보다 굉장히 오랜 시간이 걸리고 많은 인력과 비용이 투입된다”고 강조했다. hy는 장을 넘어 신체 전체를 이롭게 하는 프로바이오틱스를 개발하는 것을 목표로 하고 있다. 현재까지 ▲신경계(기억력, 긴장완후, 수면, 인지기능, 피로) ▲감각계(눈, 구강, 피부) ▲심혈관계(중성지방, 콜레스테롤, 혈압, 혈행) ▲소화·대사계(위, 간, 장, 체지방, 칼슘흡수) 등에 대한 프로바이오틱스 개발을 완료했다. 향후 ▲생식계(남성생식, 여성생식) ▲비뇨계(신장 및 요로) ▲신체 방어 및 면역계(과민면역, 면역, 항산화) ▲내분비계(혈당, 호르몬) ▲근육계(관절, 뼈, 근육) 등에 효과가 있는 프로바이오틱스 균주 개발도 실시한다는 계획이다. 김 팀장은 “새로운 천연 물질 발굴 및 연구도 함께 진행 중이다”며 “발효 홍삼 등 한약재로 쓰이는 것들에 대한 인체 시험도 진행하고 있다”고 덧붙였다. 아울러 “세계 수준의 K-프로바이오틱스를 만드는 것이 연구소의 목표”라며 “프로바이오틱스라는 단어 자체는 유럽에서 생긴 단어지만 한국에서 개발된 프로바이오틱스가 세계에서도 인정받는 것을 바란다”고 전했다.

2024.09.29 07:00김민아

'비 냄새' 유발 미생물이 향수 원료로

환경부 산하 국립호남권생물자원관(관장 류태철)은 '비 냄새' 원인물질인 '2-메틸이소보르네올'을 생산하는 노스톡속 남조류를 발견하고 관련 균주를 배양할 수 있는 특허를 최근 출원했다고 20일 밝혔다. 호남권생물자원관은 2022년 착수한 '토양 남조류 라이브러리 구축' 연구사업을 통해 섬 지역 토양 남조류 연구를 시작해 본관이 위치한 목포시 소재 고하도의 토양에서 '2-메틸이소보르네올'을 생산하는 미생물을 발굴했다. 남조류 유래 물질인 '2-메틸이소보르네올'은 비가 내릴 때 맡을 수 있는 냄새나 흙냄새를 일으키는 휘발성 유기화합물이다. 인체에 유해하지 않지만 특유의 냄새로 불쾌감을 줄 수 있어 먹는물 수질감시항목으로 지정됐다. 최경민 국립호남권생물자원관 도서생물융합연구실장은 “(2-메틸이소보르네올이) 유럽 등에서는 자연의 냄새를 모사한 향수 원료로 활용되는 등 산업적인 활용 가능성이 높아지고 있다”며 “최근 국내 연구진들에 의해 이 냄새가 집중력 향상 등 두뇌 활동에 긍정적인 효과를 보인다는 사실이 밝혀졌다”고 전했다. 호남권생물자원관 연구진은 이번에 발견한 섬토양 미생물이 2-메틸이소보르네올을 생산하는 '노스톡 속' 균주임을 검증하고 해당 균주의 배양 방법을 개발해 지난 7월 출원했다. 최 실장은 “현재까지 국내에서는 수계 남조류 연구가 대부분이었으나, 이번 발견은 그동안 인지하지 못했던 섬지역 토양 남조류의 산업적 활용 측면에서 우수성을 확인했다는 의미가 있다”며 “향수 원료 등 국가 생물산업 활성화를 위해 '2-메틸이소보르네올'이 뇌건강 기능성에 미치는 긍정적인 영향에 대한 추가연구를 적극적으로 추진하겠다”고 밝혔다.

2024.08.20 12:00주문정

LG전자, 음식물처리기 사업 진출...안산시와 시범사업 진행

LG전자가 신사업으로 음식물처리기 출시를 앞두고 안산시와 음식물 쓰레기 감량을 위한 시범사업을 진행한다. LG전자가 음식물처리기를 출시하는 것은 처음이며, 출시일은 미정이다. LG전자는 안산시와 20일 안산시청에서 '지속 가능한 자원순환사회 구축을 위한 업무협약'을 맺었다. 협약식에는 이민근 안산시장과 LG전자 키친솔루션사업부장 이현욱 부사장이 참석 했다. LG전자와 안산시는 생활폐기물 감량을 위한 정책 공유∙연계 및 홍보 캠페인 등 다방면의 협업을 진행한다. 우선 LG전자는 음식물처리기와 텀블러 세척기를 설치∙지원할 계획이다. 안산시는 이 활동을 지역에서 활성화 될 수 있도록 행정적∙제도적 지원에 나선다. LG전자는 안산시의 공동주택 약 40세대를 대상으로 가정용 음식물처리기 시범사업을 진행한다. 선정된 세대에게 LG전자가 개발중인 음식물처리기를 이달 말부터 순차적으로 제공한다. 약 두 달 동안 음식물처리기 설치 전과 설치 후에 변화되는 음식물 쓰레기 배출량을 조사한다. 조사 결과를 분석해 음식물 쓰레기를 감량하는 음식물처리기의 효과를 실증할 예정이다. 가정용 음식물처리기는 처리 방식에 따라 ▲음식물을 분쇄한 뒤 하수관으로 배출하는 '습식분쇄형' ▲건조해 처리하는 '건조분쇄형' ▲미생물을 배양해 처리하는 '미생물분해형' 등으로 나뉜다. 또 설치 방식에 따라 싱크대 하부에 설치하는 '빌트인(습식분쇄형 등)' 방식과 필요에 따라 이동시켜 사용하는 '프리스탠딩(건조분쇄형, 미생물분해형 등)' 방식 등이 있다. 이번 시범사업으로 처음 선보이는 LG전자 음식물처리기는 싱크대 하부 빌트인 구조로 사용 편의성을 높이고, 미생물로 음식물 쓰레기를 분해해 친환경적이고 소음이 적은 미생물분해형의 강점을 결합했다. 신제품은 발생한 음식물 쓰레기를 싱크대 배수구에 투입 후 제품을 작동시키면 물은 별도로 배수되고, 수분이 줄어든 음식물 쓰레기는 미생물 분해 장치에서 발효, 건조된 후 분리 배출하는 방식이다. 이 과정으로 하수관으로 배출되는 음식물 가루나 찌꺼기가 없어 수질오염과 하수관 막힘, 역류 가능성이 낮다. 특히 기존 제품과 달리 발효, 건조된 음식물 쓰레기는 부산물 수거함으로 자동으로 옮겨져 삽 등으로 퍼내는 불편함도 없다. 정식 출시는 이번 필드 테스트 과정과 검증 등을 거쳐 진행될 계획이다. 아울러 LG전자와 안산시는 '일회용품 없는 경기 특화지구 조성(본오동 샘골로)'을 위한 활동을 실시할 예정이다. 카페 매장 내 LG 텀블러 세척기 '마이컵(myCup)'을 설치해 다회용 컵 사용 문화 정착을 유도한다. 또 안산시에 위치한 다양한 공공기관에도 마이컵 설치를 확대하고 관련 캠페인과 지속적인 모니터링을 통해 사업 실효성을 검증할 예정이다. LG전자 키친솔루션사업부장 이현욱 부사장은 “LG전자는 고객에게 새로운 가치를 제공하는 제품을 지속적으로 선보이며, 환경 보존과 순환경제사회 구축에 기여하는 ESG 활동도 적극적으로 참여할 것”이라고 말했다.

2024.08.20 10:00이나리

헥토헬스케어, 청담이든 소아청소년과 의원과 업무 협약

헥토헬스케어는 최근 강남구 역삼동에 위치한 청담이든 소아청소년과 의원과 헬스케어 관련 상품 및 서비스 공동 개발을 위한 업무협약을 체결했다. 이번 협약의 일환으로 헥토헬스케어는 청담이든 소아청소년과 의원과 함께 자사 장내세균분석 서비스 '마이바이옴'을 연계한 개인맞춤형 아토피 프로그램 '마이크로바이옴 테라피'를 선보인다. 마이바이옴 장내세균분석 서비스는 건강한 장 환경을 가진 한국인의 표준화된 장내 미생물 데이터베이스를 기반으로 한 맞춤형 분석 서비스로 유익균, 유해균 등 장내 미생물 구성을 확인해 장 환경을 파악하고 맞춤형 장 건강관리 방법을 제시한다. 헥토헬스케어는 생애주기형 제품을 갖추고 있으며, 향후 축적된 마이바이옴 분석 데이터와 실제 고객의 현장 피드백을 통해 드시모네의 생애주기 맞춤형 제품 및 서비스를 고도화할 예정이다. 서영미 청담이든 소아청소년과의원 원장은 “청담이든은 올해 10년차를 맞은 소아청소년과의원으로 업계에서 많은 경력과 노하우를 인정받고 있다”며 “청담이든 아토피 프로그램을 시작으로 헥토헬스케어와 적극적으로 협업해 나갈 것”이라고 말했다. 김석진 헥토헬스케어 대표는 “이번 업무협약을 통해 신제품 및 서비스 개발 등 다양한 부문에서 시너지를 낼 것으로 기대하고 있다”며 “앞으로도 적극적인 협업을 통해 시장 내 경쟁력을 강화해 나갈 것”이라고 밝혔다.

2024.08.01 16:06조민규

KAIST, 미생물로 '계란' 만들었다… "식량난 도움"

KAIST가 미생물로 계란을 만들어 공개했다. 상용화되면 전세계 식량난 해결에 도움이 될 것으로 기대됐다. KAIST(총장 이광형)는 생물공정연구센터 최경록 연구교수(논문제1저자)와 생명화학공학과 이상엽 특훈교수(교신저자)가 '미생물 유래 친환경 액상 계란 대체물 개발'논문을 발표했다고 4일 밝혔다. 이번 연구의 포인트는 미생물 용해물을 가열해 젤을 만드는데 있다. 이 젤이 삶은 계란과 유사한 미시적 구조와 물리적인 특성을 갖는다는 것이다. 연구팀은 이 젤에 미생물 유래 식용 효소나 식물성 재료를 첨가해 다양한 식감을 구현할 수 있다는 것을 확인하고 계란 대체제를 만들어냈다. 연구팀은 “액체 상태인 용해물을 이용해 머랭 쿠키를 굽는 등, 미생물 용해물이 난액을 기능적으로 대체할 수 있음을 규명했다”고 말했다. 현재까지 비동물성 단백질을 기반으로 계란 대체제 개발이 진행돼왔으나, 계란의 온전한 영양을 제공하는 동시에 젤화, 거품 형성 등 난액(卵液)이 요리 재료로서 지니는 중요한 핵심 기능적 특성을 함께 구현하는 대체제는 개발이 어려웠다. 연구팀은 "단위 건조 질량당 단백질 함량이 육류에 비견될 정도로 많은 미생물 바이오매스를 난액 대체제로 개발했다"고 설명했다. 특히, 인류의 오랜 섭취 경험을 통해 효모, 고초균, 유산균 및 기타 프로바이오틱스 균주 등 다양한 미생물 안정성이 검증됐고, 미생물 바이오매스는 생산 시 발생하는 이산화탄소뿐만 아니라 물, 토지 등 요구되는 자원이 적으면서도 고품질 영양성분을 가지고 있어 미래 식량 자원 확보에 기여할 것으로 기대했다. 연구팀이 개발 과정에서 어려웠던 점은 미생물 배양을 통해 회수한 반고체 상태의 미생물 바이오매스에 열을 가하면 난액과 달리 액상으로 변했다. 이에 연구진은 계란찜을 만들기 위해선 먼저 계란의 껍데기를 깨트리고 난액을 모아야 한다는 사실에 착안, 미생물의 세포 구조 중 난각에 상응하는 세포벽과 세포막을 파쇄하는 방법으로 미생물 용해물을 제조했다. 이상엽 특훈교수는 “미래 장거리 우주여행 식량, 전시 상황 등 긴급 상황 시의 대비를 위한 비상식량 등으로도 활용할 수 있다”며 “무엇보다 지속 가능한 식량 체계 확보에 도움이 될 것”으로 기대했다. 이 논문은 네이처(Nature)가 발행하는 'npj 식품 과학(npj Science of Food)'에 6월 19일자 온라인으로 게재됐다.

2024.07.04 08:09박희범

국립생물자원관, 메탄 분해 세균 효과적으로 배양하는 신기술 개발

환경부 소속 국립생물자원관은 온실가스인 메탄을 알코올로 분해하는 자생 미생물 메탄자화균을 효과적으로 배양하는 신기술을 최근 개발했다고 29일 밝혔다. 메탄은 지구온난화지수가 80인 기체로 가축 사육장, 쓰레기 매립장, 하수처리장 등에서 주로 발생된다. 국립생물자원관 관계자는 “메탄자화균은 메탄을 산화해 탄소원과 에너지원으로 이용하는 세균으로 온실가스를 줄이는 능력이 있지만 적은 개체수로 인해 직접적인 분리가 어려워 온실가스 저감 기술에 사용하기가 쉽지 않았다”고 설명했다. 국립생물자원관은 고려대 박희등 교수 연구진과 함께 미생물군집내 메탄자화균 분포도를 높일 수 있는 방법을 연구한 결과, 메탄가스 주입 멤브레인(막)을 이용해 메탄자화균이 최대 70%까지 분포하는 농화배양 기술을 개발해 지난 4월 특허출원을 완료했다. 연구진은 생물막 반응기를 이용해 메탄을 먹이로 하는 미생물만 막 표면에 부착해 성장시키는 방법으로 메탄자화균의 분포도를 높일 수 있었다. 또 메탄 주입 속도 등 운영 조건에 따라 여러 종류의 메탄자화균을 선택적으로 증가시킬 수 있다는 것도 확인했다. 정복철 국립생물자원관 생물자원활용부장은 “온실가스 저감을 위해 다양한 메탄자화균을 확보하고 메탄을 유기산 등 유용물질로 전환하는 후속 연구를 계속 진행할 계획”이라며 “앞으로도 우리나라 생물자원의 특성을 분석하여 온실가스 저감에 노력을 이어 나갈 예정”이라고 밝혔다.

2024.05.29 07:45주문정

에너지연, 이산화탄소를 먹이로 경제적인 항암 치료 물질 만드는 공정 개발

지구 온난화의 주범 이산화탄소(CO₂)를 항암 치료 물질로 전환하는 혁신적인 고효율 공정이 개발됐다. 한국에너지기술연구원은 광주친환경에너지연구센터 이수연 박사 연구팀이 이산화탄소를 항산화· 항암 효과를 지닌 카로티노이드로 전환하는데 성공했다고 22일 밝혔다. 카로티노이드는 40개의 탄소 원자로 구성된 탄화수소 화합물이다. 프로비타민 A로 전환되거나 항산화, 항염, 항암 등의 효능을 가진 생리활성물질이다. 통상 미생물전기합성 반응기의 음극 전해액에 이산화탄소를 주입시키면 미생물(Rhodobacter sphaeroides, 로도박터 스페로이드)이 바이오활성소재인 카로티노이드를 생산하게 된다. 그러나 이 방법은 문제가 있다. 미생물이 성장하기 위해서는 상온, 상압 환경이 필요한데, 이 환경에서는 이산화탄소가 잘 녹지 않는 다는 점이다. 미생물 양분 부족 현상이 발생한다. 이산화탄소의 카로티노이드로의 전환 효율도 한 자릿수로 뚝 떨어진다. 연구책임자인 이수연 박사는 "전해액에 이산화탄소를 어떻게 녹일지를 고민했다"며 "이산화탄소 흡수제인 모노에탄올아민(Monoethanolamine, C2H7NO)을 이용한 결과전환 물질의 생산 효율을 10%로 확보하는 등 경제적인 수준까지 끌어 올렸다"고 말했다. 연구팀은 전환 물질의 범위도 넓혔다. 기존의 미생물전기합성 기술이 낮은 이산화탄소 농도로 인해 부탄올, 에탄올 등 낮은 탄소수(3~4개 정도)를 지닌 물질을 주로 생산한다. 이수연 박사는 "카로티노이드는 세포의 노화를 억제하는 효능으로 화장품, 보충제 등에도 활용된다"며 "'플랫폼 케미컬(다목적 화학물질)' 기술로 온실가스 감축과 재활용을 통한 탄소중립 달성에 기여할 것”으로 기대했다. 이 박사는 또 "특허등록도 마쳐 원천기술도 확보했다"며 "상품 균주를 개량하기 위해 라이코펜이나 배타카로틴으로 전환하는 공정을 현재 개발 중"이라고 덧붙였다. 연구결과는 유럽화학회가 발행하는 화학분야 국제 학술지 '켐서스켐(ChemSusChem, IF 8.4)'에 게재됐다.

2024.05.22 15:16박희범

장 건강 좌우하는 건 미생물이 아니라 '1409 단백질'이었다

장 건강을 지키려면 특정 미생물이 분비하는 단백질에 주목해야 한다는 연구결과가 나와 관심을 끌었다. 이 단백질이 장 줄기세포 재생을 좌우한다는 사실이 밝혀졌다. 한국생명공학연구원(원장 김장성)은 실험동물자원센터 이철호, 김용훈 박사 연구팀이 한국표준과학연구원(원장 이호성) 강덕진 박사 연구팀과 공동으로 장내 미생물에서 유래한 신규 단백질이 장 항상성을 유지한다는 사실을 규명했다고 8일 밝혔다. 연구팀은 이 연구결과가 장 노화나 장 손상 억제를 위한 장내 미생물 유래 신규 치료제 개발에 활용될 수 있을 것으로 기대했다. 연구팀은 장 미생물 중 하나인 아커만시아 뮤시니필라(Akkermansia muciniphila, 이하 아커만시아)에 주목했다. 아커만시아는 장 점막층에 서식하는 균주다. 장 건강 유지 기능과 함께 대사질환을 포함한 당뇨, 염증성 질환 및 암 치료에 도움을 주는 것으로 학계에 보고된 미생물이다. 연구팀은 아커만시아가 분비하는 단백질 'Amuc_1409'를 분석한 결과 이 단백질이 장 줄기세포 재생 능력을 조절한다는 사실을 밝혀냈다. 장 항상성을 유지하는데 중요한 역할을 한다는 것이다. 'Amuc_1409'는 인간과 마우스 장 오가노이드 모델에서 장 줄기세포 증식과 장 상피세포로의 성장을 활성화하고 방사선에 노출되거나 항암제로 인해 손상된 장의 재생을 촉진했다. 노화로 인해 장 줄기세포 재생 능력이 저하된 마우스 모델과 고령 마우스로 제작한 장 오가노이드에 이 'Amuc_1409'를 투여한 결과 장 줄기세포 수와 재생 능력이 회복되는 것을 확인했다. 연구팀은 이 같은 장 건강 개선 효과가 생기는 이유도 규명했다. 'Amuc_1409'가 세포와 세포를 이어주는 분자인 상피 카데린 단백질과 결합해 장 줄기세포 재생 신호전달 체계를 활성화한다는 것이다. 이 연구와 관련한 논문은 제1저자로 생명연 강은정 박사 과정 연구원과 김재훈 박사, 표준연 김영은 박사가 올랐다. 생명연 이철호‧김용훈 박사, 표준연 강덕진 박사는 교신 저자로 이름을 올렸다.연구책임자인 이철호 박사는 “출연연 간 협력 연구를 통해 'Amuc_1409'의 장 항상성 유지능력과 그 기전을 규명한 것”이라며, “향후 노화 또는 손상에 의한 다양한 장 질환에서 장 건강 개선을 위한 새로운 치료제 개발에 기여할 수 있을 것"으로 기대했다. 이 연구 결과는 국제학술지 네이처 커뮤니케이션즈 온라인판(4월 6일)에 게재됐다. 연구 예산은 한국연구재단 바이오의료기술개발사업과 생명연 주요사업 지원을 받았다.

2024.05.08 14:11박희범

KAIST "조만간 음식물쓰레기로 만든 맛있는 식사"

식량난 해결을 위해 미래에는 이산화탄소에서 분리한 포름산(개미산)이나 음식물 쓰레기 등으로 맛있는 미생물 식품을 만드는 연구가 진행 될 것이라는 주장이 제기됐다. KAIST(총장 이광형)는 생물공정연구센터 최경록 연구교수팀과 생명화학공학과 이상엽 특훈교수가 지속 가능한 원료로부터 미생물 식품을 생산하는 연구 전략을 네이처 미생물학지 4월 9일자 온라인에 게재했다고 12일 밝혔다. 최근 인구 증가와 이산화탄소 배출 증가에 따른 기후 변화 등으로 전세계 식량난이 가중되면서 영양이 풍부한 미생물 식품이 주목받고 있다. 연구팀은 미생물 식품이 이산화탄소 제거와 식량난을 동시에 해결하는 열쇠가 될 수 있다는 점에 착안했다. 문제는 어떤 물질로 미래의 미생물 식품을 만드느냐는 것. 연구팀이 향후 유망할 것으로 꼽은 미생물 식품 원료는 ▲이산화탄소에서 전기 화학적인 방법으로 추출한 개미산이나 ▲산업용 또는 가정폐기물 플라스틱 ▲음식물 쓰레기 등이다. 연구팀은 또 ▲발효식품 ▲글루탐산나트륨 ▲아미노산류 ▲식품용 단백질·효소 ▲풍미 화합물 ▲색소 ▲생리활성 물질 ▲단세포 단백질 등이 미생물 식품 원료가 될 것으로 내다봤다. 제2 저자인 정석영 연구원(박사과정)은 “미래 미생물 식품은 환경에 대한 의무감으로만 소비되는 제한적인 식품이 아니다"며 "영양과 맛까지 갖춰 소비자들의 선택을 받는 완전식품이 될 것”이라고 말했다. 제1 저자인 최경록 연구교수는 “지속 가능한 원료로부터 생산된 미생물 식품은 머지않아 우리 식탁에서 흔하게 접하게 될 것”이라고 덧붙였다. 이상엽 특훈교수는 “우리 자신은 물론 후손들을 위한 지속 가능한 사회를 만들어 나가기 위해 보다 다양한 미생물 식품이 개발되고 대중화될 수 있도록 산·학은 물론 민·관이 더욱 긴밀하게 협력해야 할 때”라고 밝혔다.

2024.04.12 15:51박희범

바이오소재 정보 "검색서 분양까지 원스톱"

우리나라 대부분의 바이오 소재 정보를 검색에서 실물소재 분양까지 원스톱으로 서비스가 가능한 통합 플랫폼 '바이오원'이 문을 열었다. 과학기술정보통신부(장관 이종호, 이하 '과기정통부')는 관계부처 5곳과 함께 산·학·연 연구자를 비롯한 수요자 의견을 반영한 '바이오소재 정보 통합플랫폼'(BioOne, https://www.bioone.re.kr)을 29일 오픈했다고 밝혔다. 산업적 부가가치가 높은 바이오소재를 확보하고 활용하기 위한 경쟁이 격화하면서 바이오소재 간 융합과 다학제적 연구도 급증했다. 국내에서도 연구자들의 고품질 실물소재와 소재정보(특성정보, 효능정보, 유전체 정보 등)에 대한 요구도 다양화하고, 수요도 증가했다. 이번에 오픈한 플랫폼 '바이오원'은 바이오소재에 대한 수요자 접근성과 이용 편의성을 제고하기 위해 소재 분야별 전문포털을 연계한 것이 특징이다. 소재자원은행 별로 분산되어 있는 다양한 소재에 대한 통합검색, 연관 검색에서 분양신청 연계까지 한 곳에서 이루어지는 통합서비스를 제공한다. 현재까지는 클러스터별 중앙은행을 중심으로 분야별로 전문포털을 구축‧운영해 왔다. 현재 전문포털 연계 현황을 보면 ▲합성화합물‧배양세포‧천연물(2023)이 연계돼 있다. 올해엔 ▲미생물‧뇌‧모델동물‧축산‧해양생물을 연계한다. 내년엔 ▲야생생물, 2026년엔 종자 소재를 연계할 계획이다. 단순 검색만으로는 부족한 바이오소재 관련 정보를 보완하기 위해 논문 정보나 국내외 우수하고 유용한 정보(DB)를 활용, 부가적인 정보를 제공한다. 주요 특성 정보와 관련 있는 국내 소재에 대한 2차 검색 등으로 찾고자 했던 소재와 연관성 있는 정보도 같이 제공한다. 과기정통부 측은 소재간 융합연구 도출, 새로운 연구를 시작하는 연구자, 신진연구자에게 도움을 줄 수 있을 것으로 기대했다. '바이오원'에서는 문헌 정보, 질병 관련 지식 정보(DB)를 활용해 질병, 유전자 기반의 바이오소재 검색도 가능하다. 질병, 유전자 기반의 검색 결과와 소재의 관계, 관련 연구들의 중심 키워드(특성)와 소재 간의 관계 등을 도식화해 파악하기 쉽도록 데이터 맵, 트리 구조 등 그래프 기반의 검색 기능도 제공된다. 이창윤 제1차관은 “최근 바이오 분야에 대한 세계 각국의 투자와 경쟁이 치열해지고 있다.”면서 “이번 바이오소재 정보 통합플랫폼 오픈을 계기로, 연구자들의 현장 눈높이에 맞는 바이오소재 활용을 촉진해 새로운 융합연구를 도출하고, 산학연간 협력의 지평을 넓히는 계기 또한 만들어 내기를 기대한다”고 말했다. 이 차관은 또 “첨단바이오산업의 혁신을 견인하고 고부가 가치를 창출함으로써 우리나라가 글로벌 바이오 강국으로 도약을 이루는 발판이 되기를 기대한다”고 강조했다. 한편, 이 날 개최되는 '바이오원' 오픈 행사에서는 △과학기술 분야 정보 활용 사례, △BioOne 구축 경과보고 및 시연에 대한 발표가 진행됐다. 이어 △'바이오원' 이용 활성화 및 이를 이용한 바이오소재 활용 방안에 대한 토론과 △우수 베타테스터에 대한 시상이 있었다.

2024.03.29 10:33박희범

자생미생물로 선박 배출 이산화탄소를 줄인다

환경부 소속 국립생물자원관은 선박 건조 기업 삼우티이에스(대표 안건표)와 28일 국내 생물자원을 활용해 선박에서 배출되는 이산화탄소를 알코올로 전환하는 기술 개발 업무협약을 체결한다고 27일 밝혔다. 업무협약은 국립생물자원관이 지난해에 발견한 자생미생물 '스포로무사 스패로이데스'를 활용해 이산화탄소를 알코올로 만드는 생물학적 탄소 전환 기술을 실현하기 위해 마련됐다. 자생미생물은 액화시킨 이산화탄소를 탄소원으로 삼아 분해한 뒤에 아세트산을 만들고 이를 환원해 알코올로 전환한다. 두 기관 연구진은 선박 엔진·정화조 등에서 배출되는 기체 상태의 이산화탄소를 포집해 스포로무사 스패로이데스의 배양 시설에 주입하고 알코올로 전환하는 실증실험을 올해 안에 진행할 계획이다. 삼우티이에스는 부산시 사하구에 이산화탄소 전환 시험시설을 제공한다. 두 기관은 ▲생물학적 탄소 전환 기술을 활용한 이산화탄소 자원화 방안 연구 ▲기술 구현과 검증을 위한 시험 규모의 공정 설비 구축·운영 ▲선박 분야 탄소 전환 기술 개발 및 사업화 등을 위해 협력하기로 했다. 한편, 국제해사기구(IMO)는 2023년부터 국제에너지효율증서(IEEC) 발급 기준을 충족하지 못한 선박에 에너지 절감 장치 설치를 강제하고 있다. 서민환 국립생물자원관장은 “국제사회가 요구하는 탄소중립을 달성하기 위해 생물학적 탄소 전환 기술의 핵심이 되는 국내 자생미생물의 확보와 친환경 기술 발굴에 집중할 계획”이라며 “앞으로도 국가 온실가스 감축목표 달성과 녹색 신산업 육성에 기여하기 위한 민관 협력을 강화하겠다”고 밝혔다.

2024.03.27 17:32주문정

호남권생물자원관, 기후변화 대응 원거리 섬 미생물 연구 착수

환경부 산하 국립호남권생물자원관(관장 류태철)은 기후변화에 따른 생물상 변화를 과학적으로 밝히기 위해 4월부터 국내 원거리 도서 지역 미생물 다양성 변화 연구를 본격적으로 추진한다고 밝혔다. 호남권생물자원관 관계자는 “우리나라 대표적 원거리 도서인 가거도·거문도·흑산도·추자도는 남쪽에서 유입하는 따뜻한 해류 영향으로 한반도 기후변화 최전선”이라며 “최근 주변 해역에서 아열대성 생물의 출현이 빈번해지고 있다”고 설명했다. 환경변화에 민감한 미생물은 기후변화에 따른 생태계 변화를 확인 할 수 있는 중요한 생물군이다. 호남권생물자원관은 지난해 신안군 가거도 조사 결과, 아열대성 및 미기록 미생물자원을 확인함에 따라 관련 연구 필요성을 확인했다. 호남권생물자원관은 앞으로 5년간 원거리 도서의 수온·유기물 농도 등 환경요인과 미생물 다양성 변화를 모니터링해 상관관계를 확인하고 기후변화에 따라 새롭게 출현한 미생물을 탐색할 계획이다. 연구에는 지난해 취항한 친환경 조사선 '섬누림호'를 활용해 가거도·흑산도·추자도·거문도·어청도를 중심으로 조사를 시작하고 향후 울릉도·독도·백령도까지 조사 범위를 확대할 계획이다. 김창균 호남권생물자원관 도서생물자원연구실장은 “기후변화에 따른 한반도 생태계 변화는 우리나라 생물자원의 가치변화로도 이어지기 때문에, 이번 연구는 미래 생물자원 확보에 필요한 전략을 세우는 데에 기초자료가 될 수 있을 것”이라고 밝혔다.

2024.03.27 15:48주문정

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