[전남인터넷신문]지구 온난화가 진행됨에 따라 온실가스를 제거하는 방법이 모색되고 있다. 기후 논쟁에서 온실가스라면 대부분의 관심이 이산화탄소에 집중되어 있는데 메탄도 문제이다. 천연가스의 주요 가연성 성분인 메탄은 대기로 배출되는 메탄의 양은 이산화탄소에 비해 훨씬 적지만 지구를 온난화시키는 속도 측면에서는 큰 문제로 여겨지고 있다.

환경보호기금(Environmental Defense Fund)에 따르면 메탄은 지구 온난화의 최소 25%를 차지한다. 메탄가스는 대기 중에서 자연적으로 산화되어 이산화탄소보다 반감기가 짧지만, 메탄 발생원은 충격적인 속도로 대기의 산화 용량을 능가한다. 메탄의 분자의 열 포획 잠재력은 100년을 기준으로 할 때 이산화탄소 보다 34배 더 크다.

메탄의 발생은 현재 전체 지구 난방의 최소 30%를 차지하는데, 농업 부문에서도 많이 발생한다. 농업 부문에서 메탄의 가장 큰 발생원은 가축 분뇨와 위장관(소의 트림 등) 배출이다. 메탄은 대기권에 도달한 후 처음 20년 동안 이산화탄소보다 온난화력이 85배 이상 강하며, 온실가스로서 특별한 문제를 야기한다. 대기 중의 메탄은 지난 15년 동안 급속히 증가하여 사상 최고치를 기록했다.

증가하고 있는 메탄의 감소 솔루션은 대부분 배출 감소에 초점을 맞추고 있으나 이것이 항상 가능한 것은 아니다. 전문가들은 지구 온난화를 완화시키려면 메탄 제거와 배출 감소 전략이 모두 필요하다고 강조한다. 그러나 박테리아 활동을 향상시키는 배출 감소 전략은 메탄보다 지구 가열 가능성이 10배나 높은 아산화질소의 배출을 증가시킬 수도 있다.

메탄의 효율적인 제거가 요구되는 시기에 미국 국립과학원(National Academy of Sciences)은 지난해 8월 논문을 통해 메틸로츠븀 마이크로비움 브릴리아텐스 5GB1C(Methylotsubium microbium brryliatense 5GB1C)라고 불리는 박테리아아 다량의 메탄을 흡수할 수 있는 능력을 가지고 있다고 밝혔다

연구 논문에 의하면 이 박테리아는 다른 박테리아보다 더 빠른 속도로 메탄을 소비하고, 메탄을 섭취할 때 아산화질소를 생성하지 않는 것으로 나타났다. 이 박테리아 그룹은 메탄을 먹고 살고, 공기 중의 메탄을 제거하고, 그중 일부를 세포로 전환하여 지속 가능한 단백질 공급원으로 사용한다.

그런데 메탄을 먹는 박테리아 유형은 일반적으로 메탄가스가 고농도일 때만 일정 수준 제거하는 데 효과적이다. 그래서 우선 메탄가스의 농도가 높은 가축 주변에서 고농도의 메탄을 효과적으로 줄일 수 있을 것으로 기대되고 있다. 유엔환경계획(UNEP)은 인위적인 메탄 배출량을 거의 절반으로 줄이면 2050년까지 지구 온난화를 0.28°C 줄일 수 있을 것으로 추정하고 있다.

박테리아는 메탄을 이산화탄소(훨씬 덜 강력한 온실가스)로 산화하므로 배기가스를 온실로 펌핑하여 토마토를 재배하는 데 사용할 수도 있다. 다만, 이것을 이론적으로 실현하기 위해서는 메탄 처리 장치를 20배 늘려야 한다. 이를 달성하기 위한 가장 큰 장벽은 투자 자본과 대중의 수용이 될 것이다.

메탄가스를 먹는 박테리아의 발견은 메탄보다 훨씬 더 강력한 온실가스인 아산화질소를 방출할 수 있는 다른 생물학적 기반 메탄 감소 제안의 위험을 수반하지 않는다. 동시에 앞으로 생명공학을 활용한 연구 등을 통해 메탄을 먹는 박테리아의 효율성을 향상시킬 수 있을 것이다.

[인용자료]

Lian He, Joseph D. Groom, Erin H. Wilson, Janette Fernandez, Michael C. Konopka, David A. C. Beck, and Mary E. Lidstrom. 2023. A methanotrophic bacterium to enable methane removal for climate mitigation. 120(35) e2310046120

In the news: Methane eating bacteria feature in one of the leading sources of research news(https://www.ctrfoundation.com/about-us/resources/in-the-news-methane-eating-bacteria-feature-in-one-of-the-leading-sources-of-research-news/)