산림청 한국산림과학원(원장 최완용)은 이성숙 화학미생물과 연구사가 나무를 이용한 바이오에탄올 생산의 난제였던 리그닌 성분을 효율적으로 분해하는 유전자 변형균을 개발했다고 19일 발표했다. 지금까지 바이오에탄올을 생산하는 데 있어 주로 옥수수나 사탕수수가 이용됐다. 그러나 이런 전분계 자원의 급격한 수요 증가는 식량 부족과 원가 폭등 현상을 낳아 바이오에탄올 연구자들의 관심은 2세대 원료인 목재나 옥수수대와 같은 목질계 바이오매스로 이동하고 있다.

문제는 목재가 바이오에탄올 생산에 활용할 수 있는 셀룰로오스와 분해가 잘 안되는 리그닌이 결합돼 있어 바이오에탄올 생산에 활용하기가 어렵다는 점.셀룰로오스는 목재의 50~60%，리그닌은 20~30%를 차지하며 이 셀룰로오스를 바이오에탄올 생산에 활용하려면 리그닌을 효과적으로 분해하는 기술이 필요하기 때문이다.

이성숙 연구사는 산림 내에 풍부하게 존재하고 있는 백색부후균(겨울우산 버섯)에서 리그닌을 분해하는 능력을 최대로 강화시킨 형질전환체를 개발, 이 같은 약점을 해결했다. 나무를 썩게하는 버섯인 백색부후균에서 리그닌을 분해하는 라카아제(laccase) 유전자를 분리，이 유전자를 야생 겨울우산버섯의 원형질체에 주입하는 방법으로 형질전환 버섯을 개발한 것.이 형질전환 버섯의 리그닌 분해능력은 야생 백색부후균보다 4배나 뛰어난 것으로 확인됐다. 이 연구사는 "리그닌 분해효소를 생산하는 형질 전환체로 에탄올 생산단가를 획기적으로 줄인다면 목질계 바이오에너지의 상용화가 가능할 것"이라고 말했다.

황경남 기자 knhwang@hankyung.com