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탄소중립Life_이산화탄소를 먹는 세균

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주제 지구환경
세부주제 기후변화 및 탄소중립
분류 카드뉴스 교육대상 아동기(8~13세),청소년기(14~19세),성인기(20세 이상),유아기(7세이하)
출처 국가환경교육센터
작성일자 2021-10-19 17:35:12 조회수 2,418

약 45억년 전 지구에는 산소 대신

이산화탄소, 메탄, 암모니아, 수소 같은 기체만 가득했다고 해요.

그 많던 이산화탄소는 누가 다 먹었을까요?


[탄소중립Life] 이산화탄소를 먹는 세균이웃 행성으로 보는 이산화탄소의 온실효과 화성은 세계적인 기업가나 미국항공우주국(National Aeronautics and Space Administration, NASA) 등이 인류 이주 계획을 실험 중일 정도로 우리와 가까운 행성이에요. 화성의 대기 95%는 이산화탄소지만, 대부분 고체인 드라이아이스 형태라 온실효과가 일어나지 않아요. 그래서 화성은 평균 영하 50℃의 차가운 행성이랍니다. 금성의 대기는 96%가 기체 형태의 이산화탄소예요. 그만큼 온실효과도 강해서 금성의 평균 온도는 420℃에 달합니다. 단순히 태양에 더 가까워서 금성이 더 뜨겁다고 생각할 수도 있지만, 금성보다 더 태양에 가까운 수성은 대기가 거의 없어 평균 온도가 179℃에 불과해요. 이만큼 이산화탄소는 행성 평균 온도에 큰 영향을 줍니다.이산화탄소로 이산화탄소 줄이기 다시 처음으로 돌아가서, 45억 년 전 지구에는 산소가 없었습니다. 그런데 15억 년 뒤 산소를 만들기 시작한 것은 무엇일까요? 바로 지금으로부터 약 30억 년 전 지구에 출현한 시아노박테리아라는 세균이에요. 시아노박테리아가 산소를 만드는 방법은 식물과 비슷해요. 시아노박테리아는 광합성을 통해 이산화탄소를 흡수하고 산소를 배출해요. 2020년 한국의 연구진은 시아노박테리아를 인공적으로 만들어 이산화탄소를 흡수하고 ‘광합성 아세톤’을 얻어낼 수 있는 기술을 개발했어요. 광합성 아세톤은 그동안 인공적인 석유화학으로 만들던 아세톤을 대체할 수 있어요. 한국과학기술기획평가원에 따르면 광합성 아세톤 생산으로 석유자원 사용량을 최대 65%까지 줄이고 이산화탄소 발생량도 67% 줄일 수 있다고 해요. 이산화탄소를 이용해서 이산화탄소를 줄이는 기술을 개발한 셈입니다.시아노박테리아로 만드는 콘크리트 한국 연구진이 시아노박테리아에서 광합성 아세톤을 얻어내는 기술을 개발한 해인 2020년, 미국의 공동 연구팀은 시아노박테리아를 이용해 일반적인 콘크리트와 같은 강도의 생물 콘크리트 기술을 개발했어요. 콘크리트 산업은 전 세계 이산화탄소 배출량의 5~7%를 차지할 정도로 이산화탄소를 많이 배출하는 산업이에요. 미국 공동 연구팀이 개발한 생물 콘크리트는 물과 영양분을 공급해주는 틀에 시아노박테리아와 모래만 넣으면 주변의 이산화탄소를 흡수해 일반적인 콘크리트와 같은 강도의 생물 콘크리트로 변한다고 해요. 대장균으로 지구 지키기 시아노박테리아처럼 일부 세균은 이산화탄소를 먹이로 먹고 삽니다. 그런데 문제는 이런 세균은 배양이 매우 어렵다고 해요. 반면에 대장균 같이 유기물을 먹고사는 세균은 배양이 아주 쉽습니다. 이스라엘의 한 연구소는 2019년, 이런 대장균에 집중해 이산화탄소를 먹이로 먹고 성장할 수 있는 대장균을 만들었어요. 또한 2021년 영국 연구팀은 대장균이 먼 과거에는 이산화탄소와 수소를 먹이로 삼았던 것에 착안해, 현대의 대장균이 이산화탄소를 흡수하도록 만들었어요. 이를 이용해 공기 중의 이산화탄소를 연료나 플라스틱, 화학물질 등으로 바꿀 수 있다고 합니다.이산화탄소가 다른 물질로 바뀌려면 많은 에너지가 필요해서 역설적으로 더 많은 이산화탄소가 배출된다고 해요. 다른 온실가스 문제도 크지만, 우리가 이산화탄소 배출을 줄이는 것을 가장 중요하게 생각하는 이유예요. 세균처럼 작은 미생물도 지구를 지키기 위해 힘을 쓰듯, 오늘도 지구를 지키기 위해 탄소 중립에 함께해 주세요! 



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