VOL. 03 2023 SPRING
국립생물자원관
바이오가스 생산 증대하는
미생물 4종 찾다
국립생물자원관이 하수처리장의 잉여 슬러지(하수처리 과정에서 발생하는 농축된 찌꺼기)를 분해해 슬러지를 감량하고, 바이오가스의 생산을 증가시켜 하수처리장의 에너지 자립화에 기여할 수 있는 유용 미생물 4종을 최근 분리·확보했다.
잉여 슬러지는 대부분 수분을 내포하고 있는 미생물로 구성되어 있다. 해당 미생물들은 세포벽으로 보호되고 있는데, 이 세포벽을 파괴하면 슬러지의 분해 효율이 높아진다. 또한 미생물로부터 용출된 유기물을 ‘혐기성 소화조(혐기성 세균에 의해 고농도의 유기물을 분해하고 감량하기 위한 밀폐된 탱크)’ 내의 세균들을 이용하면 바이오가스 생산을 증가시킬 수 있다.
국립생물자원관 연구진은 이 같은 점에 착안해 65℃에서 성장하며 미생물의 세포벽 파괴에 활성이 있는 4종의 미생물을 하수 슬러지와 퇴비에서 찾아냈다. 4종의 복합 미생물은 미생물을 처리하지 않았을 때보다 2시간째 약 45% 향상된 효율로 세포벽을 파괴해 유기물을 용출했고, 6일째부터는 약 26% 이상의 메탄 생산 효율을 향상시키는 효과가 있다.
연구진은 이번에 발견한 복합 미생물을 적용하면 기존 고온 고압(140~165℃, 6bar)의 잉여 슬러지 전처리 공정 온도를 65℃로 낮출 수 있을 뿐만 아니라 대기압(1bar) 조건에서 반응이 이루어져 에너지 소비를 대폭 줄일 수 있을 것으로 예상했다.
특히 슬러지의 분해로 수분 제거가 쉬워져 최종 하수 슬러지의 소각, 건조 매립, 건조 연료화 등 처리에 필요한 에너지를 추가로 줄일 수 있어 탄소중립 이행에도 도움이 될 것으로 보인다.
에콰도르에 우리나라 생물다양성
관리 기술 전수
국립생물자원관이 작년 12월 13일부터 ‘에콰도르 유전자원 데이터 은행 설립 및 역량 강화’ 사업을 본격적으로 추진했다.
해당 사업은 2028년 12월 31일까지 약 6년간 총 34억원의 공적 개발 원조 자금으로 진행된다. 사업 내용은 에콰도르 유전자원 관리 중장기 전략 마련, 유전자원 데이터 은행구축 지원 및 유전자원 관리 역량 강화 등 생물다양성 협력분야로 구성됐다.
에콰도르는 안데스 고산, 아마존 열대우림, 갈라파고스 제도 등 세계적으로 생물다양성이 풍부한 지역을 보유하고 있다. 또한 에콰도르는 2016년 자국의 생물 자원을 발굴하고 종 다양성 보전과 연구를 위해 국가 연구 기관인 에콰도르 국립생물다양성연구소를 발족했다.
국립생물자원관은 이번 사업을 통해 에콰도르 국립생물다양성연구소 내 국가 유전자원 데이터 은행 구축과 에콰도르 내 분산된 7개 바이오 센터의 유전자원을 통합해 유전자원 데이터 은행으로 운영할 수 있도록 지원한다.
국립생물자원관은 에콰도르의 생물다양성 보전뿐만 생물다양성 협력 체계를 강화해 우리나라 학계와 산업계가 에콰도르의 풍부한 생물 자원을 연구할 수 있는 교두보 역할을 강화할 예정이다.
서민환 국립생물자원관장은 “그동안 국립생물자원관의 국가 생물 자원 총괄 관리와 국제 협력 사업의 경험을 바탕으로 에콰도르에 관련 기술 전수 및 협력 관계를 더욱 공고히 하겠다.”고 밝혔다.
VOL. 03 2023 SPRING
국립야생동물질병관리원
전국 11개 야생동물 질병 진단 기관,
검사 숙련도 적합 판정
국립야생동물질병관리원은 야생동물 질병 검사 능력 향상을 위해 전국 11개 야생동물 질병 진단 기관을 대상으로 지난 11월 1일부터 14일까지 질병 검사 숙련도 평가 등 정도 관리를 시행했다. 이번 정도 관리 평가의 11개 기관은 수의과대학 6개(강원대, 건국대, 경북대, 경상대, 서울대, 전북대), 민간 진단 기관 3개(㈜아비넥스트, ㈜옵티팜, 포스트바이오㈜), 시도 동물 위생시험소 2개(서울특별시, 광주광역시)이다.
국립야생동물질병관리원은 이들 기관을 대상으로 조류 인플루엔자(AI)와 중증열성혈소판감소증후군(SFTS) 등 총 2개 질병 항원 검출 결과(실시간 유전자 검출법)의 검사 숙련도를 평가했다.
총점 100점인 평가 항목에 따라 평가한 결과, 6개 수의과학대학 및 3개 민간 진단 기관이 조류 인플루엔자 분야에서 평균 90점을 받았다. 시도 동물 위생시험소 등 5개 기관은 중증열성혈소판감소증후군 분야에서 평균 93.3점을 받아 모두 검사 숙련도에서 적합 판정을 받았다.
신동인 국립야생동물질병관리원장은 “총 11개 정도 관리 참여 기관의 노고에 감사한다.”라고 강조하면서 “전국 야생동물 질병 진단 기관이 국민에게 신뢰받는 질병 진단 업무를 충분히 수행할 수 있도록 기술 지원 및 정도 관리를 지속적으로 확대해 검사 능력을 향상시키도록 하겠다.”고 말했다.
아프리카돼지열병 멧돼지 미끼 백신
개발 가능성 열려
국립야생동물질병관리원은 아프리카돼지열병 백신 후보주를 근육 주사뿐만 아니라 입으로 투여했을 때도 안전한 야생멧돼지용 미끼 백신 개발이 가능한 것을 확인했다.
이번 미끼 백신 안정성 확인은 지난해 8월부터 국립야생동물질병관리원이 산학 공동 연구로 추진하고 있는 ‘야생멧돼지 아프리카돼지열병 백신 개발’ 사업의 결과다.
연구진은 미국(USDA)에서 개발한 백신 후보주를 실험 동물군(미니피그 다섯 마리)에 근육 주사와 입으로 투여한 결과 모두 60~70일간 생존했고 바이러스를 방어할 수 있는 높은 항체(80%)가 형성된 것을 확인했다.
특히 이번 연구는 세계 최초로 입으로 투여한 실험에서 안전성이 확인돼 야생멧돼지용 아프리카돼지열병 미끼 백신 개발 가능성을 보여줬다.
한편, 국립야생동물질병관리원은 야생멧돼지 아프리카돼지열병 백신의 국산화를 위한 연구도 추진하고 있다. 연구진은 2025년까지 개발을 목표로 우리나라에서 분리한 아프리카돼지열병 바이러스를 대상으로 백신 후보주를 선발했으며, 안전성을 평가하기 위한 실험을 진행 중이다.
정원화 국립야생동물질병관리원 질병대응팀장은 “아프리카돼지열병 종식 및 토착화 방지를 위해 바이러스 확산·차단을 위한 현장 대응을 강화하는 한편 미끼 백신 개발을 앞당길 수 있도록 최선을 다할 것.”이라고 밝혔다.
VOL. 03 2023 SPRING
국립생태원
‘에코뱅크 활용 가이드북’
제작 및 배포
국립생태원이 생태 정보 플랫폼인 에코뱅크를 누구나 쉽게 접근해 활용할 수 있도록 하기 위해 ‘에코뱅크 활용 가이드북’을 제작했다.
가이드북은 에코뱅크에 관한 소개를 비롯해 일반인들의 눈높이에 맞춰 에코뱅크 주요 기능과 개방 중인 자료들을 손쉽게 이용할 수 있도록 구성됐다.
국립생태원은 제작된 가이드북을 유관기관, 지자체, 대학교 등에 배포할 예정이다. 또한 국립생태원 누리집에도 전문을 공개해 에코뱅크 이용자들에게 유용한 정보를 제공할 전망이다.
한편, 에코뱅크는 생태 정보 개방과 공유 확대로 생태 복지 증진에 기여하기 위해 지난 2022년 12월 버전 2.0으로 개편했다. 개편된 시스템에서는 자연 환경 조사 통합 정보 제공, 인공지능 기반 질의 응답 기능(에코 챗봇) 등 사용자와의 양방향 소통을 통해 도출된 아이디어를 반영해 시스템 활용 편의성을 높였다.
조도순 국립생태원장은 “이번 가이드북 발간이 에코뱅크 및 생태 정보에 더 쉽게 접근할 수 있는 계기가 됐다.”며 “지속적으로 에코뱅크 활용도를 높여 생태 중심의 국민 알 권리 및 생태 복지 증진에 기여할 수 있도록 노력하겠다.”고 전했다.
멸종위기 식물 ‘신안새우난초’
국내 최초 종자 발아 성공
국립생태원이 국내 최초로 멸종위기 식물인 ‘신안새우난초’의 종자 발아에 성공했다.
신안새우난초는 한국, 일본, 중국, 대만에만 서식하는 희귀 난초과 식물로 국내에서는 신안군의 섬 지역에만 제한적으로 분포하므로 적극적인 보호가 필요한 종이다. 신안새우난초는 1980년대 초 난대림 지역인 전라남도 신안군 흑산면에 자생하는 것으로 알려졌으나 자생지 확인과 표본 확보가 이루어지지 않아 학계에 보고가 되지 못했다. 2009년 동일 지역에서 신안새우난초가 다시 발견되면서 알려지게 됐으며 2017년 우리나라 멸종위기 야생생물 Ⅱ급으로 지정됐다.
지난 2021년 국립생태원은 신안새우난초 증식을 위해 신안군에서 종자를 채취하여 최적 발아 조건을 찾기 위해 적정 배지 선정과 호르몬 첨가 등 다양한 연구를 수행했다. 그 결과 국립생태원은 국내 최초로 신안새우난초 대량 발아 및 증식에 성공했다.
발아 조건이 매우 까다롭고 오랜 시간 소요되는 난초과 식물의 특성상 연구진은 100가지 이상의 실험 조건을 적용하고 1년 여 동안 기다린 끝에 신안새우난초 종자를 발아시킬 수 있었다. 또한 연구진은 단순히 발아 성공 여부뿐만 아니라 종자 채취 및 후숙 시기 조절, 종자 휴면타파, 적정 배지 선정, 광조건에 따른 발아율 비교 연구 등을 토해 최적의 발아 조건을 확립했다.
국립생태원은 이번 연구 성과를 바탕으로 추후 신안새우난초의 최적 생장 조건 및 생육 기간 단축을 위한 연구를 추가로 수행해 자생지 내 재도입 및 복원을 추진할 예정이다.
VOL. 03 2023 SPRING
국립낙동강생물자원관
노랑꽃창포에서
피부 미백 효과 발견
국립낙동강생물자원관이 최근 담수식물 ‘노랑꽃창포’ 추출물에서 멜라닌 합성을 저해하는 효능을 발견했다.
국립낙동강생물자원관 연구진은 국내에 서식하는 담수 생물을 산업적으로 활용하기 위한 기술을 개발하고 있으며, 그 일환으로 노랑꽃창포의 멜라닌 합성 저해 효능을 연구했다. 노랑꽃창포는 연못이나 습지에서 자라는 여러해살이풀로 항암, 항산화, 골다공증 개선 효능 등이 특허 및 논문으로 보고됐다.
연구진은 노랑꽃창포 추출물의 멜라닌 합성 저해 실험으로 미백 기능성 화장품 개발 가능성을 확인했다. 연구진이 흑색종 세포에 노랑꽃창포 추출물을 처리해 세포 내 멜라닌합성이 저해되는 지를 확인하고 작용 기작을 연구한 결과, 멜라닌 형성 호르몬을 처리한 흑색종 세포가 노랑꽃창포 추출물을 처리한 실험군에서 처리하지 않은 대조군에 비해 멜라닌 형성이 24.2% 감소 되는 것으로 나타났다. 노랑꽃창포 추출물이 세포 내 멜라닌 합성에 관여하는 단백질인 티로시나아제의 발현을 감소해 멜라닌 합성을 억제한 것이다.
국립낙동강생물자원관은 이번 연구 결과를 바탕으로 기능성 화장품 소재로 활용 가능한 피부 미백용 노랑꽃창포 조성물에 대해 특허를 출원했다. 또한 멜라닌 형성을 저해하는 유효 물질을 규명하는 후속 연구를 진행 중이다.
국립낙동강생물자원관
‘자원관 행복 투어’ 실시
국립낙동강생물자원관이 상주시 드림스타트 소속 가정과 김천시 수어통역센터의 청각 장애인 등 총 80명을 지난 11월 12일과 11월 15일 양일에 걸쳐 자원관으로 초대해 ‘자원관 행복 투어’를 실시했다.
자원관 행복 투어는 국립낙동강생물자원관의 수요자 맞춤형 사회 공헌 활동으로 상주시 드림스타트와 김천시 수어통역센터와의 협의를 통해 대상자를 선정했다.
행복 투어에서는 생물다양성 가치 인식 함양을 위한 ‘생물다양성 교육’과 생물누리관 ‘전시·해설’, 가족 간 소통을 높이는 ‘레크리에이션’, 말과의 교감으로 심신을 회복하는 ‘승마 체험’ 등 참가자에게 다양한 문화 체험 기회를 제공하는 프로그램으로 구성됐다.
유호 국립낙동강생물자원관장은 “자원관의 특화된 교육·전시와 전문성을 활용한 사회 공헌 활동으로 문화 취약 계층의 체험 기회를 제공해 사회적 가치를 지속적으로 실현해 나가겠다.”고 말했다.
VOL. 03 2023 SPRING
국립호남권생물자원관
목포시와
‘우리 섬, 생물탐사지도’ 배포
국립호남권생물자원관이 목포시와 공동으로 제작한 ‘우리섬, 생물탐사지도’를 1월 9일 목포시 주요 관광 거점 44곳에 배포했다.
이번에 제작된 생물탐사지도는 국립호남권생물자원관이 ‘시민 과학자와 함께하는 섬 생물탐사단’과 목포시 고하도 합동 조사를 통해 수집한 생물자원 644종의 정보를 담았다. 고하도 지도를 바탕으로 각 위치에 따라 만날 수 있는 생물 자원의 사진과 정보는 물론 생물 명칭의 유래와 용어 설명 등이 포함됐다.
섬 생물탐사단은 생물탐사지도를 제작하기 위해 발족 첫해 국립호남권생물자원관 소재지인 고하도를 조사 지역으로 선정하고 육상 및 연안으로 구분해 10개 분류군의 생물종 목록을 구축함으로써 연구 기반 자료를 수집했다. 이를 통해 총 131목 257과 644종의 생물 자원과 원핵·원생·균류에서 미기록 후보종 4종을 확인했다. 특히 이 과정에서 석곡·삼백초·지네발란·흰발농게·검은머리물떼새·참매·큰기러기 등 멸종위기 야생생물 Ⅱ급 7종의 서식이 확인돼 고하도가 지닌 생물 자원의 서식지로의 가치를 증명했다.
국립호남권생물자원관은 이번 고하도 생태탐사지도 배포를 시작으로 ‘섬 생물탐사단’ 활동을 이어 나가 섬·연안 지역의 생물 자원을 알리고 대국민 생태 관광 활성화에도 기여할 예정이다.
섬 지역 자생 무척추동물
1,992종 종 목록 구축
국립호남권생물자원관이 문헌 기록을 바탕으로 우리나라 섬에 자생하는 무척추동물 1,992종에 대한 종 목록을 구축했다.
이번에 구축된 우리나라 섬 지역 무척추동물 종 목록은 국내 섬 3,382개를 대상으로 각종 문헌 정보와 국가생물종목록 등을 검토한 결과다. 연구진은 1,984개 섬에서 절지동물, 연체동물 등 주요 분류군 1,992종의 무척추동물이 기록돼 있음을 확인했다. 특히 우리나라에서 가장 많은 섬을 보유한 전라남도 지역에서만 무척추동물(곤충 제외) 1,022종이 확인됐으며, 이중 멸종위기 야생생물 6종, 기후변화생물지표종 2종, 한국고유종 37종 등의 국가지정관리종 현황을 파악했다.
국립호남권생물자원관은 이번에 확인된 모든 종에 대해 국명 및 학명의 표준화를 완료함으로써 섬·연안 지역 생물자원을 보존하고 관리하기 위한 기초 자료로 제공한다고 밝혔다. 또한 해당 자료를 바탕으로 무척추동물에 대한 현황을 재정립한 「섬 지역 무척추동물 목록 자료집」을 발간할 예정이다.
한편, 국립호남권생물자원관은 섬·연안 생물다양성 보전을 위해 2021년부터 분류 군별 전문가들과 함께 섬 생물종 목록 구축 사업을 진행하고 있으며, 지난해 3월부터 무척추동물 분야의 「우리나라 섬 지역 무척추동물(곤충 제외) 종 목록 구축 연구」 사업을 수행한 바 있다.
