VOL. 05 2023 AUTUMN
국립생물자원관
온실가스 분해 능력 뛰어난
미생물 발견
국립생물자원관은 최근 한국과학기술원 조병관 교수 및 군산대 이효정 교수 연구진과 공동연구를 통해 온실가스인 이산화탄소를 분해해 알코올로 전환하는 자생 아세토젠 미생물을 발견하고 미생물을 이용한 온실가스 감축 기술 개발을 본격적으로 추진한다고 밝혔다. ‘아세토젠’은 산소가 없는 조건에서 생존하는 미생물로, 우드-융달 대사회로를 통해 이산화탄소나 일산화탄소 같은 씨1(C1) 가스를 아세트산으로 전환할 수 있는 미생물이다. 발견된 아세토젠 미생물의 학명은 스포로무사 스패로이데스(Sporomusa Sphaeroides)이며 국내 동물 분변에서 분리해 찾아냈다.
연구진의 실험 결과, 미국 민간기업 란자테크에서 활용 중인 클로스트리디움 오토에타노게눔(Clostridium autoethanogenum)보다 이산화탄소 분해 능력이 약 2배 이상 높은 것으로 확인됐다. 이 미생물은 이산화탄소 분해 과정에서 알코올을 생산하는데, 향후 온실가스 감축·전환 기술에 활용한다면 온실가스 배출량이 많은 철강 및 화학물질 제조업계에 큰 도움이 될 것으로 기대된다.
국립생물자원관은 지난 7월 27일 ‘탄소중립순환경제학회 국립생물자원관 특별세션’에서 이번 미생물에 대한 연구결과를 소개하고, ‘국내 생물자원을 활용한 한국형 온실가스 감축·전환 기술 개발 촉진 방안’을 논의하는 등 온실가스 감축 목표 달성을 위해 탄소중립순환경제학회와 지속적으로 공동협력할 계획을 밝혔다.
서민환 국립생물자원관장은 “국내 아세토젠 미생물을 활용한 한국형 온실가스 감축 소재 개발에 박차를 가할 계획” 이라며, “앞으로도 저탄소·녹색 산업 육성에 기여하기 위한 한국형 생물자원 기반 연구를 강화하겠다”라고 말했다.
산양 등 멸종위기 19종
동결보존 기술 개발
국립생물자원관은 산양 등 멸종위기에 처한 야생동물 19종의 성체줄기세포를 안정적으로 동결 보존할 수 있는 기술을 최근 확립했다고 밝혔다. 성체줄기세포라 함은 성체 조직을 구성하며, 새로운 개체로 증식되는 능력이 있는 세포를 일컫는다. 국립생물자원관 연구진은 종별 맞춤형 동결보존 기술을 개발해 2016년부터 산양, 뱀장어, 한강납줄개 등 멸종위기에 몰린 19종의 성체줄기세포를 영하 196도 액체질소에서 최장 7년 동안 동결 보존했다. 연구진은 장기간 동결 보존한 이들 세포가 일주일 동안 동결한 세포와 비슷한 71~85%의 안정적인 생존율을 보이는 것을 확인했다. 이는 1980년대부터 멸종위기 동물의 동결보존 연구를 수행한 선진국(미국, 영국, 일본 등)의 생존율보다 높은 수치다. 종별 맞춤형 동결보호제로 보존한 19종 모두 성체줄기세포가 정상적으로 배양되었고, 한강납줄개와 세포 특성이 매우 유사한 각시붕어의 성체줄기세포를 이식한 실험 결과에서도 정상 개체로 성장하는 것이 확인되어 멸종위기종 보전에 기대를 더하고 있다. 연구진은 이번 동결보존 기술 개발로 멸종위기 동물을 세포 상태로 10년 이상 장기 보존할 수 있게 되어 암컷과 수컷 개체를 관리해야 하는 기존의 인공증식 방식 대비 비용을 절감할 수 있을 것으로 전망했다.
서민환 국립생물자원관장은 “이번 연구로 동결 보존한 성체줄기세포를 국립생태원 멸종위기종복원센터에 분산 수장하고 관련 기술을 상호 발전시켜 종 복원이 시급한 우선 복원 대상 멸종위기종의 체계적 보전에 힘쓸 계획”이라며 “이를 통해 소중한 우리 생물자원을 미래세대에 물려줄 수 있는 기반을 마련할 수 있을 것”이라 말했다.
VOL. 05 2023 AUTUMN
국립야생동물질병관리원
조류인플루엔자 공동대응 위한
양해각서 체결
국립야생동물질병관리원은 지난 6월 20일, 조류인플루엔자 공동 대응을 위해 일본 야생조류 전문기관인 야마시나조류연구소와 일본 치바현에 있는 야마시나조류연구소에서 양해각서를 체결했다. 아울러 6월 22일 양국간 이동하는 흑두루미(멸종위기 야생생물 Ⅱ급)의 조류인플루엔자 대응을 위해 일본 이즈미시와도 이즈미 시청에서 양해각서를 체결했다.
국내 조류인플루엔자는 겨울철새 이동에 따라 번식지인 몽골 및 시베리아 북쪽 지역에서 월동지인 국내로 유입이 되고 있어 주변국가와의 공동 대응이 중요하다.
이번 양해각서 체결은 우리나라와 일본이 철새 이동경로(동아시아-대양주, 서태평양 철새이동경로)를 공유하고 양국의 공동대응이 필요함에 따라 추진된 것이다. 특히 지난해 11월 1일 일본 이즈미시에서 고병원성 조류인플루엔자로 인한 흑두루미 첫 폐사가 발생했고, 약 10일 뒤 11월 13일 순천시에서 흑두루미의 폐사가 시작되었다.
양해각서의 주요 내용은 야마시나조류연구소와는 두루미류 등 조류인플루엔자 감수성 야생조류의 위치추적기 부착협력과 야생조류의 이동 경로에 대한 정보 공유다. 이즈미시와는 흑두루미의 감시 결과를 비롯해 조류인플루엔자 발생 및 동향 변화에 대한 정보공유다.
신동인 국립야생동물질병관리원 원장은 "이번 양해각서 체결은 조류인플루엔자의 공동 대응을 위한 양국의 초석으로, 일본과의 연구 협력을 강화하여 국내 조류인플루엔자에 대한 조기감시 체계 구축에 기여할 것"이라고 말했다.
수의과대학원생 대상 해양포유류 질병
현장실습 교육 진행
국립야생동물질병관리원은 지난 6월 26일부터 1주간 국립수산과학원 고래연구센터와 공동으로 ‘해양포유류의 생물·해부·질병에 대한 현장실습’ 교육 과정을 진행했다. 해당 과정은 서울대, 전북대, 경상대의 야생동물질병 특성화대학원에 속한 대학원생이 대상이었으며, 이들은 울산광역시 소재 국립수산과학원 고래연구센터에서 해양포유류의 대응 실무 업무를 체험했다.
특히 이번 과정은 그동안 접근이 어려웠던 고래, 물범 등 해양포유류의 생물학적, 해부학적 특성은 물론, 다른 감염병의 특성도 경험할 수 있도록 구성되었다. 아울러 대학원생들이 경험해보지 못한 해양포유류 생태학적·해부학적 특성과 개체측정법, 부검 지침서(매뉴얼), 해체 및 장기 분리 등 해부실습을 통한 상세 조사 방법도 학습하였다.
각 기관의 전문가들이 해양포유류의 조류인플루엔자(AI) 발생 및 대응 현황(국립야생동물질병관리원 이선미 연구사), 생태학적·해부학적 특성(고래연구센터 이경리 연구사), 기생충 감염 특성(충북대 김선민 박사), 현장생물학(해양동물생태보전연구소 장수진 박사) 등을 주제로 강의했다.
한편, 국립야생동물질병관리원은 2021년부터 야생동물질병의 전문가를 양성하기 위해 특성화대학원을 지원하고 있다. 연간 20명 이상이 교육과정을 수료했으며, 2년간 총 50명의 석·박사급 야생동물질병 전문인력이 배출될 예정이다.
VOL. 05 2023 AUTUMN
국립생태원
‘명화로 만나는 생태’
곤충편 발간
국립생태원은 지난 6월 30일, 동서양 명화 속에 등장하는 동식물을 다루는 ‘명화로만나는 생태’ 곤충 편을 발간했다.
‘명화로 만나는 생태 ⑤곤충’은 사마귀가 그려진 신사임당의 ‘산차조기와 사마귀(초충도)’, 개미가 그려진 살바도르 달리의 ‘기억의 지속’ 등 동서양 명화 20점을 소개하고, 그 안에 담긴 곤충들의 생생한 생태이야기를 친근한 삽화와 함께 어린이 눈높이로 풀어냈다. 본문은 명화작품 소개와 화가들의 이야기로 시작해 그림 속 곤충들의 특성, 먹이활동, 집단생활, 서식지, 산란, 양육, 멸종위기 등 생태이야기를 입체적으로 구성하여 평소 알기 어려웠던 곤충에 대한 생태지식을 쌓는 동시에 명화 감상으로 심미적인 감성을 얻게 한다. ‘명화로 만나는 생태’ 시리즈는 책의 제목과 같이 미술과 생태를 융합한 어린이 생태 교양서로, 보고, 읽고, 스스로 생각하며 차별화된 교과연계 학습이 가능하도록 기획했다. 특히 국립생태원 곤충생태 연구원들이 자료 제공과 원고 감수에 참여하여 생태정보의 정확성을 높였으며 미술사 전공자가 명화 선정과 명화 정보 조사에 참여하여 융합지식도서의 완성도를 높였다. ‘명화로 만나는 생태 ⑤곤충’은 전국 온·오프라인 서점에서 지난 6월 30일부터 판매되고 있다.
한편, 국립생태원에서 발간하는 ‘명화로 만나는 생태’ 시리즈는 2021년부터 발간되어 포유류, 조류, 양서·파충류, 어류 등 다양한 주제로 모두 10권으로 기획됐다. 조도순 국립생태원장은 “이번 도서는 명화 감상과 생태 정보를 동시에 전달하는 통합과학의 최신 경향을 반영한 생태교양서로 어린이는 물론 청소년과 성인들도 흥미롭게 읽으며 생태문화를 접해볼 수 있도록 기획했다.”고 말했다.
국립생태원을 즐기는 새로운 방법,
모바일 콘텐츠
국립생태원은 모바일로 열대, 사막, 지중해, 온대, 극지 등 세계 5대 기후를 체험해 볼 수 있는 콘텐츠 ‘생태 친구들의 에코리움 대모험 「생명의 숨을 찾아서」를 운영한다. 「생명의 숨을 찾아서」는 각 관을 대표하는 생태 친구들과 함께 에코리움 내 5대 기후대관을 탐험하며 관별 미션을 수행하는 프로그램이다. 이용자가 프로그램 속 관별 미션을 수행하면 조각난 생명의 숨이 완성되며 국립생태원을 건강하게 되돌릴 수 있다.
이번 프로그램은 인원과 시간제한 없이 자율적으로 이용할 수 있도록 상시 운영된다. 퀴즈, 사진찍기, 도형 맞추기 등 다양한 방식의 게임 진행으로 흥미를 유발하고 성취감도 느낄 수 있도록 구성되었다. 애플리케이션을 받아야하는 불편함 없이 QR코드를 인식하여 바로 실행할 수 있다.
프로그램 신청은 지난 7월 22일부터 국립생태원 누리집(www.nie.re.kr)의 예약시스템(www.nie.re.kr/reserve)에서 진행중이며, 에코리움 생태해설 Q&A 데스크에서 현장접수도 가능하다. 또한 국립생태원은 콘텐츠 참여 후 이용자들이 실시한 이용 만족도 조사 및 건의 사항을 토대로 프로그램을 보완해 나갈 예정이다. 국립생태원은 앞으로도 다양한 전시해설 보조매체의 개발을 통해 전달위주의 생태해설보다는 자기주도형 생태해설을 실현할 예정이다.
VOL. 05 2023 AUTUMN
국립낙동강생물자원관
맑은 물 잠수해 다른 곤충 알 낳는
물벌 신종 발견
국립낙동강생물자원관은 ‘담수 동물자원 조사·발굴’ 사업을 통해 맑은 물에 잠수하여 다른 곤충에 알을 낳는 포식기생곤충 물벌류 신종 1종을 최근 확인했다고 밝혔다. 국립낙동강생물자원관 연구진은 이 물벌이 기존에 알려진 물벌류와는 몸 색깔과 유전자 서열에서 차이를 보여 신종으로 확인하고, 경북 울진군 왕피천에서 처음 발견한 데에 의의를 두어 ‘왕피물벌(Agriotypus wangpiensis)’로 이름 지었다.
물벌은 주로 개울가에서 작은 돌을 이어 붙여 집을 만드는 가시날도래의 애벌레에 알을 낳는다. 부화한 물벌 애벌레는 가느다란 끈 모양의 호흡관을 가시날도래 집밖으로 길게 내어 물에 녹아있는 공기로 숨을 쉬며, 다 자라면 날도래 집을 빠져나와 물 밖으로 나간다. 이번 왕피물벌의 발견은 1930년에 물벌(Agriotypus gracilis), 2018년에 뭉툭물벌(Agriotypus silvestris)에 이어 암붉은배물벌과 함께 5년 만이며, 특히 우리나라 고유의 신종 발견은 이번이 처음이다.
연구진은 왕피물벌과 암붉은배물벌에 대한 정보를 벌 전문 국제학술지 「Jouirnal of Hymenoptera Research」에 최근 투고했으며, 우리나라에 서식하는 생물들을 기록하는 ‘국가생물종목록’에도 등재할 계획이다. 이로써 물벌류는 전 세계에 22종, 국내에 4종이 분포하는 것이 확인됐다. 여진동 국립낙동강생물자원관 동식물연구실장은 “이번 연구 결과는 우리나라에 정보가 거의 없는 생물인 물벌 신종을 발견했다는 데 의의가 있다”며, “앞으로도 지속적으로 담수에 서식하는 미지의 곤충에 대한 종다양성 연구를 이어 나갈 계획이다”라고 밝혔다.
미세조류 관리 종사자 대상
실습과정 교육
국립낙동강생물자원관은 미세조류를 다루고 있는 산업체 및 연구소 종사자를 대상으로 ‘2023년 담수생물 소재 품질관리 교육’을 6월과 8월 두 차례에 걸쳐 진행했다. 담수생물 소재 품질관리 교육은 세균, 진균, 미세조류 등 미생물소재관리에 어려움을 겪고 있는 관련 분야 종사자들을 위해 지난해부터 추진되었고, 올해는 미세조류 관리를 주제로 교육했다. 특히 미세조류는 이산화탄소 저장능력이 뛰어나 최근 탄소중립의 핵심 소재로 주목받고 있기 때문에 연구자들의 교육수요가 높은 편이다.
올해 교육은 참가자의 수준을 고려하여 ‘기초교육’과 ‘전문가 교육’으로 나누어 운영되었다. ‘기초교육’과정은 미세조류의 구조와 특징을 알아보는 다양성 강연, 미세조류 소재의 확보를 위한 세포 분리, 확보자원의 보존관리를 위한 기초배양에 대한 내용으로 지난 6월 19일 진행되었다. ‘기초교육’에 한해서는 미세조류에 관심있는 일반 성인부터 산학연의 관련종사자에 이르기까지 누구나 참여할 수 있었다. ‘전문가 교육’과정은 미세조류의 중장기 보존법인 초저온 동결 보존 기술, 미세조류 활용을 위한 대량 배양에 대한 내용으로 8월 21일부터 이틀에 걸쳐 진행되었다. 이번 교육은 무료로 진행되었으며, 효과적인 실습교육을 위하여 20명 내외의 참가자만을 모집하여 교육했다.
VOL. 05 2023 AUTUMN
국립호남권생물자원관
세계 최초 큰세줄이끼
엽록체 유전체 해독
국립호남권생물자원관은 2021년 9월 경북 울릉도에서 채집한 선태식물인 큰세줄이끼(Porella grandiloba)의 엽록체b 유전체c를 세계 최초로 해독하였다고 밝혔다. 선태식물은 다양한 환경에 널리 분포하여, 초식동물의 먹이원, 미세동물의 서식처, 토양유실 방지 등 생태적으로 중요한 역할을 맡고 있다. 유용 생리활성물질을 가지고 있어 약용식물로 쓰이거나, 조경, 실내장식, 건축자재로 활용되는 등 경제적 가치 또한 매우 높은 생물자원이나 그간 국내에서의 선태식물에 관한 연구는 부족한 실정이다.
국립호남생물자원관 연구진은 우리나라를 포함한 극동아시에 분포하는 선태식물의 계통유연관계d를 밝히기 위한 연구를 수행하는 과정에서 국내에 자생하는 큰세줄이끼의 엽록체 유전체 정보를 해독했다. 경상북도 울릉도에서 채집한 큰세줄이끼 엽록체 디엔에이(DNA)를 분석한 결과, 엽록체의 전장 유전체e는 121,433bp(베이스 페어, DNA 길이 단위)이고, 이 중 광합성에 관련된 유전자를 다수 포함한 84개 단백질이 암호화되었음을 확인하였다.
유전체 해독 결과는 올해 2월 미국 국립생물공학정보센터(NCBI) 등록(등록번호: OP476656)과 함께 유전체 분야 전문 국제학술지 ‘Mitochondrial DNA part B:Resources’ 6월 호에 게재되었다.
국립호남권생물자원관 류태철 관장은 “생물자원의 바이오 빅데이터 정보는 생물다양성 보전과 생물자원의 지속적인 이용을 위해 중요한 기초 정보로 활용된다”면서, “이번엔 밝힌 큰세줄이끼 엽록체 유전체 해독 연구 결과를 바탕으로 국내 생물자원 유전체 정보를 지속적으로 확보하여 국가 생물주권을 지키는데 앞장서겠다”라고 밝혔다.
박지원 전임연구원, 국제학술대회
우수 포스터 발표상 수상
국립호남권생물자원관 소속 박지원 전임연구원은 지난 6월 21일부터 23일까지 경주 경주화백컨벤션센터에서 개최된 한국미생물생명공학회 창립 50주년 기념 국제학술대회에서 유용생물자원 활용 연구성과를 발표하여 우수 포스터발표상을 수상했다.
박지원 전임연구원은 실험용 쥐에서 분리한 대식세포주에 과도한 염증반응을 유도하고 두릅나무과 천연추출물 처리를 통한 항염 효과 검증 및 관련기전을 규명했다. 여기에서 말하는 대식세포는 인체 내 조직에 머물러 외부로부터 유입된 병원체 등을 포식하는 선천 면역을 담당하는 주요 세포를 말한다.
박지원 전임연구원의 연구는 두릅나무과 천연추출물이 대식세포에서 면역 및 염증 반응에 관여하는 다양한 작용기전 억제를 통해 염증매개 물질의 생성을 효과적으로 저해한다는 연구결과이다.
한국미생물생명공학회는 1980년에 창립되어 유전공학 및 생물공학 등을 연구하는 학술단체이며, 금번 3일간 진행된 학술대회에는 전 세계 과학인 등 2,200여 명이 참가하고 700편이 넘는
연구성과가 발표되었다.
박지원 전임연구원은 “이번 연구결과를 바탕으로 해외 생물자원을 대체 할 수 있는 국내 생물자원을 발굴하고 가치증대를 위한 활용 연구개발에 최선을 다할 것”이라고 밝혔다.
