국립생물자원관, 수소·질산염으로 암모니아 만드는 ‘박테리아’ 찾았다

암모니아를 생산하는 박테리아 2종 분리 배양./제공 = 국립생물자원관

환경부 국립생물자원관이 최근 수소 기체와 물속의 질산염을 이용해 암모니아를 만들 수 있는 박테리아 2종을 분리 배양하는 데 성공했다.

국립생물자원관은 17일 한국과학기술원 윤석환 교수진과 공동으로 올해 초부터 물속의 질산염을 제거할 수 있는 생물자원을 찾던 중, 대전광역시의 하수처리장에서 질산염을 암모니아로 전환하는 박테리아 2종을 확보했다고 밝혔다.

해당 박테리아는 '아크로박터(Acrobacter)속'과 '설푸로스피릴룸(Sulfurospirillum)속'으로 수소 기체를 이용해 물속의 질산염을 암모니아로 전환하는 능력이 있다.

연구진은 이 박테리아 2종이 국내외 최초로 자연환경 조건에서 별도의 유기물을 공급하지 않아도 수소 기체로 호흡해 질산염을 암모늄이온으로 전환하는 것을 확인했다.

즉 박테리아를 이용해 초소량의 수소로 질산염을 제거하면서 암모니아를 만들어내 질소비료를 지속적으로 생산할 수 있는 것이다.

그동안 전기촉매 방식이나 미생물을 이용해 질산염을 암모니아로 바꿔 질소비료를 생산하는 방법들이 시도됐으나, 복잡한 반응조건과 별도의 유기물을 지속적으로 공급해야 해 실효성이 낮다는 문제가 있었다.

연구진은 이번 박테리아 2종이 기존 질소비료를 대체하기 위한 원천소재로 활용될 수 있다고 보고 관련 특허출원도 할 계획이다.

특히 이번 연구는 태양광 등 재생에너지로 생산된 그린수소와 박테리아를 이용해 물속의 질산염을 제거하면서 질소비료를 생산할 수 있다는 가능성을 제시했다는데 의의가 있다.

이병희 국립생물자원관 유용자원분석과장은 "우리나라 생물자원이 가지고 있는 유용한 가치를 탐색하여 확보된 생물자원이 저탄소 녹색기술 개발에 활용될 수 있도록 연구에 박차를 가하겠다"고 밝혔다.