환경부 산하 국립낙동강생물자원관(관장 용석원)은 최근 산업 현장에서 배출되는 고농도의 이산화탄소를 활용해 안정적으로 자랄 수 있는 미세조류 생물소재를 개발하는 데 성공했다고 밝혔다.

미세조류는 광합성을 통해 이산화탄소를 흡수하고 산소를 만들어내는 미생물로, 식물보다 뛰어난 이산화탄소 흡수 능력을 지녀 탄소중립 실현을 위한 핵심 생물소재로 주목받고 있다.

▲ 폐광 갱내수가 유출되는 지역 탐사

특히, 산업 현장에서 배출되는 다량의 이산화탄소를 광합성으로 성장하는 미세조류에 직접 공급하여 흡수시키는 기술로 많은 관심을 받고 있다.

하지만 산업 현장에서 나오는 배출가스에는 대기(0.04%)보다 수백 배 높은 농도의 이산화탄소가 들어 있어서 일반적인 미세조류는 이런 환경에서 성장이 억제되는 문제가 있었다.

▲ 탄산을 함유한 우물지역 탐사

국립낙동강생물자원관은 이러한 문제를 해결하기 위해 2024년부터 ‘고농도 이산화탄소 내성 미세조류 개량화 연구’를 추진하여 극한 환경에서도 살아남는 미세조류를 발굴하고 이를 개량하는 연구를 수행해 왔다.

연구 결과, 30% 수준의 고농도 이산화탄소 환경(대기 중의 약 750배)에서도 안정적으로 자랄 수 있는 미세조류 개발에 최근 성공했다.

이번에 개발된 미세조류는 ‘클로렐라 소로키니아나(Chlorella sorokiniana) KGH2-7’의 개량종으로, 적응진화 기법을 통해 이산화탄소 내성을 크게 개선한 것이 특징이다.

▲ 배양조건 테스트 결과(밝은색이 진할수록 성장이 우수함)

산업 현장 수준의 고농도 이산화탄소 환경에서도 생장이 억제되지 않았고, 개량 전보다 탄소고정량이 약 1.8배 향상된 결과를 보였다.

이처럼 고농도 이산화탄소 환경에서도 잘 자라는 미세조류는 산업체에서 배출되는 이산화탄소를 직접 흡수해 생물 기반의 탄소저감 기술로 이어질 수 있어 실용적인 가치가 높다.

연구진은 향후 이 미세조류를 산업 현장에 실제로 적용할 수 있도록 기술 개발을 이어갈 계획이다.

김의진 국립낙동강생물자원관 생물자원연구실장은 “이번 개량종 개발은 생물소재 기반의 탄소중립 실현을 위한 중요한 첫걸음”이라며, “앞으로도 산업 현장에서의 실용화를 목표로 기술 개발에 매진하겠다”라고 밝혔다.