녹조 원인 질산염을 비료로 바꾸는 박테리아 국내서 발견

국립생물자원관·KAIST 연구진, 대전 하수처리장서 2종 찾아내
세계 최초 자연상태서 '질산염→암모니아'…"비료생산 탄소배출 줄여"

녹조 원인인 질산염을 암모니아로 전환할 수 있는 박테리아를 국내 연구진이 하수처리장에서 찾아냈다.

국립생물자원관과 한국과학기술원(KAIST) 윤석환 교수 연구팀은 대전 하수처리장에서 질산염을 암모니아로 바꾸는 박테리아 2종을 확보했다고 17일 밝혔다.

이번에 확보된 박테리아들은 세계에서 처음으로 자연 상태에서 별도 유기물을 공급받지 않아도 기체인 수소를 호흡해 질산염을 암모늄이온으로 전환할 수 있는 것이 확인됐다.

연구팀은 "아주 적은 양의 수소로 물속 질산염을 제거하면서 질소비료 원료인 암모니아를 지속해서 생산할 방법을 찾은 것"이라면서 "태양광 에너지로 생산하는 그린수소를 활용하면 기존 생산방식보다 탄소를 적게 배출하면서 질소비료를 만들 수 있을 것"이라고 말했다.

기존에도 전기촉매나 미생물로 질산염을 암모니아로 전환하는 방법들이 제시됐으나 수소이온농도(PH)가 1 미만으로 산성도가 극히 높아야 하거나 질산염 농도가 매우 짙어야 하는 등 조건이 까다로웠다.

특히 철을 촉매제로 사용해 고온·고압 환경에서 질소와 수소를 결합, 암모니아를 대량생산하는 화학적 산업공정(하버-보슈 공정)은 온실가스가 많이 배출된다.

연구진은 이번에 찾은 박테리아의 생리·유전 특성을 분석하는 심화연구를 진행하고 있으며 비슷한 균주를 탐색하는 작업도 계속하고 있다.

/연합뉴스