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초고온균 육종 기술 개발과 수소 생산능 향상

전문가 제언: ○ 수소에너지는 단위 중량당 고밀도의 에너지를 가지며(가솔린의 3배), 연소 시 NOx의 발생이 적어 화석연료 대체물로 각광을 받는다. 수소는 물의 분해, 태양열을 이용한 열화학적 방법, 생물학적인 방법 등으로 생산하며, 다공성 나노재료나 수소전지에 저장해 사용한다.

○ 생물학적 수소 생산법으로는 녹조류의 광합성, 유기성 폐자원과 홍색 비유황세균을 이용한 광합성 발효, 혐기성 발효 등이 있다. 모두 이산화탄소를 소진하면서 수소의 생산과 동시에 산소를 발생하고, 유기성 폐기물을 포함한 바이오매스를 이용하므로 친환경적 기술이다.

○ 최근에는 초고온성 세균을 이용한 혐기성 수소 발효가 주목을 받는다. 초고온균은 70℃ 이상에서 생육하므로 수소 생산뿐 아니라 많은 종류의 내열성 효소를 제공한다. 이들 효소는 입체선택성이 뛰어나 정밀화학 산업에 필수적인 카이로(chiro) 기술에 이용되며, 내열성 DNA 중합효소는 PCR에도 응용될 것으로 기대된다.

○ 지금까지 알려진 고온균은 고세균(Archaea), 초고온균(Euroarchaea) 등이다. 새로이 Thermococcus균에 대해 연구한 본고의 저자(今中忠行)는 Kyoto대학에서부터 연구를 해온 이 분야의 권위자이다. 이들의 기술을 도입해 활용하는 방안을 검토하면 좋을 것 같다.

○ 1990년대부터 세계 각국은 수소 생산 기술의 개발에 국가 차원의 지원을 하고 있다. 특히 미국은 2003년부터는 수소 생산과 이산화탄소의 저감을 동시에 추구하는 방향으로 연구를 진행 중이다.

○ 국내에서는「한국 에너지 기술 연구원」의「수소에너지 사업단」이 수소의 생산?저장?이용 기술을 개발하고 있다. 초고온균은 수소의 생산, 이산화탄소의 제거, 내열성 DNA polymerase의 생산과 이용, 카이로 촉매 등으로 이용이 기대된다. 국내 기업들이 시장성이 높은 수소 생산과 카이로 촉매에 대한 기술의 도입과 개발에 우선적인 관심을 기울일 필요가 있으리라 사료된다.

저자: Haruyuki Atomi, Tamotsu Kanai, Tadayuki Imanaka
자료유형: 학술정보