과학기술연합대학원대학교(UST)는 3일 한국기초과학지원연구원 캠퍼스 김대경 교수와 조기철 학생(청정화학 및 생물학, 석·박사 통합과정) 연구팀이 적조를 유발하는 유해성 미세조류인 ‘헤테로캅사서큘라리스쿠아마’를 바이오디젤 생산용 미세조류인 ‘듀나리엘라 살리나’와 혼합배양, 바이오디젤 생산비용을 획기적으로 절감할 수 있는 기술을 개발했다고 밝혔다.

식물플랑크톤 미세조류의 일종인 ‘듀나리엘라 살리나’는 일반 작물에 비해 빠른 성장, 대기 중 이산화탄소의 효과적 제거, 많은 양의 지방 축적 등의 특징을 지니고 있어 바이오디젤 원료로 각광받고 있다. 하지만 바이오디젤 생산 총비용의 20~30%를 차지하는 미세조류 수확 비용이 상용화의 과제로 남아있다.

연구팀은 적조를 일으키고 굴, 바지락 등 패류에 강한 독성을 갖는 유해성 미세조류인 ‘헤테로캅사 서큘라리스쿠아마’가 적혈구 세포를 용해하는 독성 작용에 영감을 얻어, 이 미세조류를 바이오디젤을 생산할 수 있는 식물플랑크톤이자 세포벽이 덜 발달된 녹조 미세조류인 ‘듀나리엘라 살리나’등의 배양액과 각각 혼합하고 응집현상을 측정·평가했다.


측정 결과 듀나리엘라 살리나와의 혼합 배양물에서 특이적인 응집현상이 일어나며, 듀나리엘라 살리나의 단독 배양과 비교하여 약 9배 증가된 응집활성이 나타난다는 사실을 확인, 미세조류를 더욱 효과적으로 수확할 수 있음을 밝혀냈다.

또한 바이오매스의 바이오디젤 활용 가능성을 결정하는 지표인 지방산 수치 또한 기존 바이오매스보다 최대 5.58배 증가하고 양질의 바이오디젤을 생산할 수 있다는 사실도 밝혀냈다.

연구팀은 이번 연구는 미세조류의 특성을 분석, 특정 종 간 응집현상을 활용하면 기존의 물리적, 화학적 처리 방법보다 훨씬 단순하게, 효과적으로 바이오매스를 수확할 수 있다는 점을 규명한 것이고 설명했다.

조기철 학생은 “자연의 유해물질을 활용해 바이오디젤 생산 비용을 절감한 것으로 이번 성과를 바탕으로 바이오디젤 상용화가 더욱 앞당겨지길 기대한다”며 “현재 폐기물을 활용한 바이오디젤 생산 연구를 진행중이며, 앞으로도 산업적 활용 가치가 높은 새로운 현상들을 연구를 통해 밝혀내고 싶다”고 밝혔다.

이번 연구성과는 바이오에너지 연구 분야 학술지 ‘바이오리소스 테크놀로지’에 2월호에 게재됐다.

대덕=구본혁기자 nbgkoo@sed.co.kr