근권세균을 이용한 근권정화기술(rhizoremediation)은 석유계 탄화수소화합물(PHs)로 오염된 토양이나 지하수를 정화하는 환경친화적인 방법이다. Rhizoremediation은 식물의 뿌리와 근권 미생물 간의 상호작용으로 PHs를 분해하는데, 주로 탄소와 수소로 구성된 PHs 분해 효율을 높이기 위해서 질소와 인을 첨가한다. 첨가된 질소의 질산화 및 탈질 반응을 통해 아산화질소(N2O)가 배출될 수 있다. N2O는 지구온난화지수가 이산화탄소의 약 298배이며, 대기에 배출된 후 약 121년정도 머무는 긴 체류시간을 가진 온실가스이다. Rhizoremediation 과정에서 N2O 배출을 최소화하기 위해 N2O 환원 근권세균을 접종하는 방법이 활용될 수 있다. 이를 위해서는 N2O 환원 근권세균을 지속적으로 탐색하여 신규 미생물자원을 확보하는 것이 필요하다.
본 연구에서는 옥수수 근권 토양으로부터의 신규 N2O 환원 세균인 Pseudomonas sp. M23을 분리하였다. M23 균주의 최대 N2O 환원속도는 15.6 mmol∙g-dry cell-1∙h-1 이었다. M23 균주의 N2O 환원 활성은 디젤 오염물에 의해 저해 받지 않았고, 옥수수와 톨페스큐 뿌리삼출물 첨가에 의해 향상되었다. M23 균주 접종은 옥수수와 톨페스큐를 이용한 디젤 오염 토양의 정화 효율을 저해하지 않았다. M23 균주를 접종한 토양에서 재배한 식물체의 뿌리 무게는 미접종 토양에서의 뿌리 무게보다 컸으나, 유의적 차이는 없었다. 이러한 결과는Pseudomonas sp. M23이 유류 오염 토양의 근권정화 과정에서 N2O 배출을 저감하는데 활용 가능한 유용한 세균임을 시사한다.
이화여자대학교 환경공학과 교수
E-mail : kscho@ewha.ac.kr
이화여자대학교 생물학 학사
일본도근대학 농예화학 석사
일본 동경공업대학 화학환경공학 박사
일본 동경공업대학, 도근대학, KAIST 박사후연구원
미국 미네소타대학 객원연구원
KAIST 생물공정연구센터 박사후연구원
이화여자대학교 환경공학과 교수
이화여자대학교 환경공학 학사
이화여자대학교 환경공학 환경생명공학연구실 석사
울산광역시 보건환경연구원 환경연구사
이화여자대학교 환경생명공학연구실에서는 환경미생물학 및 환경생명공학 분야에서 다양한 환경으로부터 분리한 미생물 동정 및 메타게놈 분석을 통해 미생물 생태에 대한 종합적인 이해를 높이고, 오염된 환경을 생물학적으로 처리하는 방법을 개발하기 위해 연구하고 있다. 또한 악취 및 온실가스를 저감하거나 바이오수소를 생산하는 미생물 자원을 개발함으로써 현장적용성이 높고 환경친화적이며 경제적인 기술 개발을 통해 탄소중립 실천을 도모하고 있다.
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