‘모든 국민은 건강하고 쾌적한 환경에서 생활할 권리를 가진다.’ 환경정책기본법에는 국민의 권리를 이러게 규정하고 있다. 그렇다면 과연 우리는 건강하고 쾌적한 환경에서 생활하고 있을까. 사실은 그러지 못한 경우가 많다. 산업화와 도시화가 진행되면서 대기·수질 오염은 날로 심각해지고 있다. 또 기름, 중금속, 농약에 의한 토양과 지하수의 오염도 매우 심각하다. 환경공학은 이러한 악조건 속에서 오염을 미연에 방지하고 이미 발생한 문제를 처리하는 최전선을 책임지는 학문이다. KAIST 생명화학공학과 나노환경연구실 양지원 교수팀은 나노 기술(NT)과 바이오 기술(BT)을 이용해 오염된 토양과 지하수를 원래 상태로 복구시키는 연구를 진행하고 있다. 양 교수팀의 주요 연구 분야로는 토양에서 오염물을 분해할 수 있는 미생물을 찾아내 이를 이용해 오염물을 제거하는 생물정화기술(bioremediation), 기름으로 오염된 토양을 계면활성제(세제 성분의 화학물질)를 이용해 씻어내는 토양세정기술(surfactant flushing), 토양과 지하수에 전기를 가하여 오염물을 분해하는 전기화학적 산화기술(electrochemical oxidation) 등을 들 수 있다. 원유 유출 사고가 발생한 태안 현장을 치유하는 것도 환경공학의 몫이다. 기름 오염이 어느 정도로 심각한지 판단하고, 효과적으로 기름을 제거하는 방법을 찾아내 적용하며 기름을 닦아낸 흡착포와 같은 폐기물을 안전하게 처분하는 일까지 모두 환경공학과 관련돼 있다. 양 교수팀은 1990년대부터 미생물을 이용한 생계면활성제(일반 화학세제와 같은 기능을 하지만 환경 독성이 낮은 물질)를 생산하고 이를 이용해 오염된 토양을 복원하는 연구에 집중해왔다. 예를 들어, 기름으로 오염된 토양에 전기와 미생물을 적용하면 미생물이 기름을 토양에서 분리시킨다. 또, 땅 속에 전극을 꽂으면 오염물이 전기장 안에서 이동하여 땅에서 제거된다. 이렇게 모인 오염물을 다시 미생물을 이용해 처리하면 오염물을 완전하게 제거할 수 있다. 중금속이나 산업 용제로 오염된 지하수는 이들 오염물을 먼저 고분자 물질과 결합시킨 후 이를 막으로 분리하면 오염물이 제거된 깨끗한 물을 얻을 수 있다. 양 교수는 “환경공학을 공부하는 우리는 토양이나 하천이 한번 오염되면 그것을 정화하는 것이 얼마나 어려운지를 알고 있다.”면서 “나노 구조의 물질을 이용해 물속에 있는 독성 물질을 제거하는 고효율의 흡착제를 개발하는 연구, 미세조류를 이용해 이산화탄소를 제거하면서 바이오디젤을 생산하는 연구들이 현재 활발하게 진행 중”이라고 밝혔다. 박건형기자 kitsch@seoul.co.kr

기능성 식품소재로 각광을 받고 있는 생리활성물질인 DHA를 생물공학기술로 대량 생산하는 방법이 국내에서 개발됐다. (주)미원(대표 유영학)은 20일 국내 처음으로 미세조류 배양기술을 응용해 DHA를 생산,산업화하는데 성공했다고 발표했다. 인간 두뇌지질의 10%를 차지하는 DHA는 인체내에서 합성되지 않는 불포화지방산의 하나로 태아및 유아의 뇌세포 성장,청소년기의 두뇌기능 활성화등에 도움을 주는 영양소로 알려져 있다. 지금까지 DHA합성은 주로 등푸른생선이나 어유에서 추출,정제하는 기술에 의존해 왔지만 이 방법은 원료공급및 품질수준이 불안정할 뿐 아니라 해양오염에 의한 중금속등의 공해물질이 포함될수 있다는 점이 문제로 지적돼 왔다.

◎미세 조류 활용,물고기 배설물로 합성/식량으로 이용 가능… 미ㆍ일에 특허 출원 가축사료등으로 이용되는 미생물 단백질의 경제적인 생산방법이 국내에서 개발,앞으로 식량자원문제 해결에 큰 역할을 할것으로 보인다. 한국과학기술원(KAIST)생물공학과 박무영교수(64)는 29일 『미생물에서 얻어지는 단백질을 경제적으로 대량생산하는 방안을 마련했다』고 발표했다. 박교수에 따르면 몸속에서 사는 미생물인 미세조류를 장어나 미꾸라지 등의 물고기와 동생시켜 대량생산하는 방안을 개발했다는 것이다. 박교수는 하루에 1㎡당 22g의 미세조류단백질을 생산할 수 있다는 것. 이 방법은 2백달러 이하의 생산비로 미생물 단백질 1t을 생산할 수 있어 현재 가축사료용으로 거래되는 콩찌꺼기 1t가격(국제시세 2백37달러)보다 훨씬 저렴하다. 미생물을 길러 단백질을 얻어내는 방안은 이미 30여년전부터 프랑스등 각국에서 연구되어져 왔으나 미생물의 성장에 팔요한 탄소나 질소의 공급방법이 비경제적이어서 대량생산에는 이용되지 못해왔다. 박교수는 미세조류가 생장하는데는 질소나 탄소가 원활히 공급되어야 한는데 물고기가 대사과정중에서 질소와 탄소를 방출한다는 데서 착안,연구를 성공시킬 수 있었다고 밝혔다. 박교수는 『이번 연구가 물속에서 자라는 2만5천종류의 미세조류중 스파이로지라와 클로렐라등 번식력이 특히 강력한 종류를 선택해 이루어졌다』며 『이미 국내는 물론 미국 일본 프랑스에 특허를 출원해 놓고 있다』고 말했다.