기후변화로 인한 지구 온난화와 식량위기…해결책은 '미세조류'에 있다

생명硏 리포트 - 이준 한국생명공학연구원 선임연구원

탄소포집력 뛰어난 미세조류
친환경 바이오원료로도 사용
육류와 콩 대체 가능 단백질원
추출물엔 항산화·항암효과도

‘초만원’ 지구와 지구온난화로 인해 식량 문제가 점점 더 급박한 문제로 부각되고 있다. 세계기상기구(WMO)는 기후 변화가 식량 공급과 비축에 영향을 미칠 것으로 경고한다. 기온 상승으로 농업환경이 악화하고 있으며 수요에 맞춰 식량을 확보하기 위해 자행되는 무분별한 어업도 생태계 파괴를 부추긴다.

한국생명공학연구원 생물자원센터에서는 미세조류가 기후 변화와 식량 부족 문제를 해결하는 데 다양한 잠재력이 있다고 보고 여러 가지 연구를 진행 중이다. 미세조류란 엽록소로 광합성을 하는 아주 작은 크기의 식물이다. 다만 뿌리, 줄기, 잎과 같은 기관이 없는 단세포 생물이다.

미세조류는 뛰어난 탄소 포집 능력을 갖추고 있다. 육상식물보다 다섯 배 이상 빨리 자라며 광합성 효율이 뛰어나기 때문이다. 미세조류 ㎏당 이산화탄소 1.8㎏을 소비한다. 미세조류가 내뿜는 산소는 지구 전체 생산량의 50%를 차지하며 작은 바다 생물들의 먹이가 되는 등 생태계 유지에 중요한 역할을 한다. 또한 친환경 연료로서의 가능성도 높다. 미세조류는 햇빛과 이산화탄소를 이용해 지질을 다량 축적하기 때문에 바이오연료의 원료로 사용된다.

식량 문제 해결에도 도움이 된다. 육류와 콩을 대체할 수 있는 단백질원이기도 하다. 미세조류 건조 중량의 60%가 단백질로 구성돼 고품질 식량자원으로 활용할 수 있다. 미세조류는 육류, 콩과 같은 단백질 원료 생산 과정에서 온실가스 배출이 상대적으로 적고 물과 토지를 현저히 적게 사용한다. 이외에도 미세조류로 친환경 비료를 만들면 식물 성장을 촉진하고 토양 건강을 유지하는 데도 도움이 된다.

질병 예방과 치료에도 사용할 수 있다. 일부 미세조류 추출물은 항산화, 항염증, 항종양, 항암 효과가 있어 건강기능식품 및 제약산업에서 제품화되고 있다. 스키조키트리움속은 오메가3 불포화 지방산을 생합성한다. 헤마토코쿠스속은 항산화 작용을 하는 아스타잔틴을 생성한다.

생명연은 국내에 서식하며 산업적으로 유용성을 갖춘 미지의 ‘토종 미세조류’를 확보하고 그 효과를 극대화하는 연구를 하고 있다. 다만 미세조류를 적극적으로 활용하기 위해선 더 많은 연구가 필요하다. 다양한 미세조류 종을 확보하고 생산량과 품질 향상, 안전성과 효율성 검증, 기술 개발 등이 활성화된다면 미세조류는 지구가 당면한 여러 문제를 해결할 열쇠가 될 전망이다.

정리=오현아 기자 5hyun@hankyung.com