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최신연구동향

[일본] 바다의 규조(珪藻)에서 얻어지는 궁극의 연료
ABC
바로가기 관련링크(원문참조) Date2016.12.30 00:00 Read83


대기 중의 이산화탄소를 늘리지 않는 에너지로서 식물 플랑크톤에서 연료용 기름을 생산하는 연구가 주목을 받고 있다. 키타큐슈(北九州)의 히비키나다(響灘)에 인접한 덴케츠(電源) 개발의 와카마츠 연구소에서 진행하는 ‘친환경 오일의 일관 생산 시스템의 구축’은 그 본격적인 연구의 한가지 사례이다. 이 프로젝트의 특징은 해양 미세조류인 규조를 실외 양식장에서 배양하는 조방적(粗放的: 노동력을 적게 들이고 주로 자연력에 의존하는)인 방법을 선택하고 있다는 점이다.


살아있는 식물 유래 연료에서 나오는 이산화탄소는 광합성을 통해 대기로부터 흡수되기 때문에 탄소 중립이라고 이야기되고 있다. 그러나 생산 공정에서 에너지가 많이 소비된다면 효과가 희박해지고, 종합적으로도 이산화탄소의 배출이 우세하게 된다. 조방적인 배양은 그런 모순을 해결하는 전략이라고 한다. 연구팀은 “에너지 이용을 줄이기 위하여 배양액의 이동에도 높이의 차이를 이용하고 있다”고 밝혔다. 규조를 배양하는 직경 40 미터에서 5 미터 크기의 여러 둥근 양식장 23기가 나열되어 있는 구획 앞에서 연구소의 주임 연구원인 마츠모토 코지(松本光史)씨가 이렇게 설명했다. 

 

기름을 세포 내부에 축적하는 미세조류는 클로렐라 등을 포함하여 여러 종류가 있지만 규조를 이용한 것은 흔한 일이 아니다. 여기에 대하여 마츠모토씨는 “세계적으로도 유래가 없다.”고 밝혔다. 규조가 기름을 생산한다는 것은 이전부터 알려져 있으며 제 2차 세계대전 중에 독일이 이용하려고 한 적이 있었다고 한다. 그러나 안정적인 배양이 너무 어려워서 이후에 연구가 진행되지 않았다고 한다. 와카마츠 연구소에서는 잡균의 혼입에 무방비 상태의 야외에서 규조로부터 기름 생산을 현실화시켰다는 점에서 놀라운 일을 이룬 것이다. 더하여 여름과 겨울에도 기름의 생산량에 큰 변화가 없다고 한다. 그 비밀은 생육 수온이 서로 다른 2종의 해양 조류를 사용하는데 있다고 한다. 봄과 여름에는 아마미오섬(奄美大島) 유래의 소라리스 주(株)를 가을과 겨울에는 이곳 연구소 인근의 바다에서 분리한 루나리스 주가 역할을 하고 있다. 

 

이들 2종의 규조들은 계통적으로는 근연 관계가 아니지만 크기와 기름이 질이 유사하고, 기름 함유량과 생육 일수도 거의 비슷하다고 한다. 때문에 같은 설비에서 안정적으로 지속적인 생산이 가능한 것이다. 연구소에서는 약 900종의 미세조류를 보유하고 있지만 소라리스 주와 루나리스 주는 잡균에도 강하고 7~10일의 배양으로도 오일을 채취할 수 있을 정도로 생육이 빠르다고 한다. 이 우수한 2종의 규조의 존재가 업계에서 연구소의 독주태세를 뒷받침하고 있다. 규조 양식장의 바닷물의 색은 번식 정도에 따라서 옅은 녹색에서 짙은 녹색으로 차이를 보이고 있다. 양식장에는 우수한 규조들이 가득 들어있으며, 손을 뻗으면 가져갈 수 있다. 여기에 대하여 반출되는 것이 걱정되지 않냐고 물어 보았지만, 마츠모토씨는 “그렇게 쉽게 배양할 수는 없을 것이다.”라고 밝히면서 웃었다. ······


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