물속 작은 생명체가 바꾸는 큰 변화
미세조류의 탄소흡수
바이오 WIKI는 최근 바이오산업의 이슈나 <바이오세이프티> 웹진의 핵심 기사를 이해하는 데 도움을 줄 수 있는 사전 풀이형 정리 기사입니다. 이번 호는 미세조류가 무엇인지 살펴보고 미세조류가 우리의 미래에 어떤 가능성을 제시할 수 있는지 알아보도록 하겠습니다
미세조류는 이름처럼 눈에 보이지 않을 정도로 매우 작은 조류(algae)를 말한다. 일반적인 식물과는 다르게 뿌리, 줄기, 잎과 같은 기관이 없는 단세포 생물이지만 엽록소로 광합성을 해 산소를 만들어낸다. 전 세계적으로 약 25,000종이 존재하고 한국에는 약 1,300종이 서식하는 것으로 알려졌으며 우리에게 건강식품으로 잘 알려진 클로렐라(Chlorella)와 스피루리나(Spirulina) 또한 미세조류에 속한다. 바다와 강, 호수 등 담수와 해수를 가리지 않고 다양한 곳에서 발견할 수 있는 미세조류는 그 가치가 무궁무진한 것으로 알려졌다. 박테리아와 함께 먹이사슬의 기틀을 마련하는 것은 물론, 광합성을 통해 산소를 공급하며 바이오연료, 식품, 의약품, 신소재로도 각광받고 있다.
미세조류의 놀라운 탄소흡수 능력
기후위기의 가장 큰 원인으로 꼽히는 것이 바로 탄소배출이다. 이를 해결하기 위한 방안으로는 탄소포집, 탄소흡수 등이 거론되고 있지만 탄소포집(인위적으로 탄소를 모아 묻거나 분리를 통해 용도 변경)은 그만큼의 시설 및 운영비용이 들고, 탄소흡수(식물의 광합성 등 생물학적 활동으로 탄소 흡수)를 위한 대규모 산림은 오히려 줄어들고 있는 판국이다. 이러한 상황 속 주목을 받는 것이 바로 미세조류다. 미세조류는 광합성 효율이 무척 뛰어나다. 지구 전체 산소 생산량의 50%를 차지하는 것으로 알려졌으며, 이 광합성의 과정에서 상당한 양의 이산화탄소가 사용된다. 이산화탄소는 광합성을 통해 식물의 체내에 장기간 저장되는데, 산림의 경우 시간이 지날수록 광합성 능력과 탄소 고정 능력이 저하되지만 미세조류는 짧은 주기로 세대교번이 진행되고 성장속도도 빨라 왕성한 광합성 능력을 통한 꾸준한 탄소흡수를 기대할 수 있다. 실제로 국립낙동강생물자원관은 2023년 우포늪 퇴적층의 탄소 분석을 통해 약 1만년 이상 탄소가 담수 미세조류에 의해 저장되고 있음을 확인했다.
다양한 활용이 가능한 미세조류
미세조류를 활용한 탄소저감 기술은 실증화 단계로, 현재 민관 협업을 통해 구축된 시설이 운영 중에 있다. 공장에서 배출되는 이산화탄소를 미세조류의 광합성 작용을 통해 흡수, 대기 중으로 배출되는 이산화탄소를 감축하는 원리로 작동된다. 이산화탄소 포집에 쓰이는 미세조류는 활용이 끝나면 바이오연료, 비료, 사료 등 친환경 자원으로 활용이 가능하다. 지난 2023년 7월 개소한 한국필립모리스 양산공장의 탄소저감 실증화 시설은 연간 약 2.1톤의 이산화탄소를 감축했으며, 이산화탄소 포집 후 시설에서 회수된 미세조류는 현재 부산물 활용 검증 단계 중으로 향후 유기질 비료로 생산된다.
이외에도 미세조류는 바이오 연료, 생분해성 포장재로도 활용 가능해 환경친화적 사용이라는 부분에서 기후위기와 밀접하게 연관된다. 기후위기가 심화되고 있는 지금, 미세조류는 환경과 에너지 문제를 동시에 해결할 수 있는 미래형 자원으로 떠오르고 있다. 작지만 큰 가능성을 지닌 미세조류가 열어갈 지속가능한 미래를 기대한다.
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