유기물 공급없이 소량의 수소만 있어도 가능해
국내 연구진이 수소와 물속의 질산염을 이용해 암모니아를 만들 수 있는 박테리아 2종을 발견했다. 질산염은 녹조의 원인으로, 앞으로 녹조를 제거하는데도 유용할 것으로 보인다.
국립생물자원관과 한국과학기술원 윤석환 교수연구팀은 올초부터 물속의 질산염을 제거할 수 있는 생물자원을 찾던 중, 대전광역시의 하수처리장에서 질산염을 제거할 수 있는 박테리아 2종을 찾아냈다고 17일 밝혔다.
이 박테리아는 '아크로박터(Acrobacter)속'과 '설푸로스피릴룸(Sulfurospirillum)속'이다. 이 박테리아들은 별도로 유기물을 공급하지 않아도 자연환경 속 수소기체로 호흡해 질산염을 암모늄이온(NH4+)으로 전환할 수 있는 것으로 확인됐다.
과거 전기촉매 방식이나 미생물을 이용해 질산염을 암모니아로 변환해 질소비료를 생산하는 방법들이 시도됐지만 복잡한 반응조건과 별도의 유기물을 지속적으로 공급해야 하는 문제 등으로 현장에서 활용하기 어려웠다.
그러나 이번에 발견한 박테리아를 이용하면 훨씬 쉽게 질소비료를 생산할 수 있게 된 것이다. 소량의 수소만으로 질산염을 제거하면서 암모니아 즉 질소비료를 지속적으로 생산할 수 있게 됐다.
연구진은 이 박테리아 2종이 기존 질소비료를 대체하기 위한 원천소재로 활용될 수 있다고 보고, 특허출원을 앞두고 있다. 암모니아는 질소비료 생산에 필수적이다.
특히 이번 연구는 태양광 등 재생에너지로 생산한 그린수소와 박테리아를 이용해 녹조의 원인이 되는 물속 질산염을 제거하면서 질소비료를 생산할 수 있다는 가능성을 제시했다. 이는 탄소배출저감 및 수계 부영양화(과도한 영양물질이 유입돼 조류가 증가하는 현상) 방지에 도움을 준다.
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