[과학 이야기] 전기 생산하는 양송이버섯…버섯서 남세균 생존한계 극복

엽록소를 갖고 광합성을 하는 남세균(藍細菌.cyanobacteria)은 태양 빛을 전기로 바꿀 수 있어 화석연료를 대체할 유망한 청정 에너지원의 하나로 집중적으로 연구돼 왔다. 하지만 인공 환경에서는 전기를 생산할 만큼 오래 살지 못해 이를 극복하는 것이 최대의 과제였다.

이런 상황에서 미국 스티븐스 기술연구소(SIT)의 마누 만누르 부교수 연구팀이 양송이버섯을 통해 이 문제를 해결했다며 연구결과를 과학저널 '나노 회보(Nano Letters)' 최신호에 밝혀 관심이 집중되고 있다.

균류인 버섯이 습도나 온도, 영양분 등에서 박테리아가 서식하기 좋은 환경을 갖추고 있다는 점에 착안해 남세균을 투입한 결과, 전기를 생산했을 뿐만 아니라 생존력도 강해졌다는 것이다.

연구팀은 3D 프린터를 이용해 그래핀 나노 리본으로 된 전자잉크(electronic ink)와 남세균으로 만든 바이오 잉크(bio ink)를 양송이버섯의 갓 표면에 심었다. 바이오 잉크는 나선형, 전자잉크는 나뭇가지형으로 해 서로 교차하도록 함으로써 남세균이 생산한 전기를 그래핀 나노 리본으로 모을 수 있도록 했다.

이 버섯에 빛을 비추자 남세균은 광합성을 통해 소량의 전기를 생산했다. 전구를 밝힐 정도로 많은 양은 아니지만 여러 개의 버섯을 연결하면 작은 전구는 밝힐 수 있을 것으로 예측됐다. 무엇보다 남세균이 다른 인공물에 있을 때와 비교해 여러 날 더 생존한 것으로 밝혀진 것이 최대의 수확으로 지적됐다.

논문 제1저자인 스디프 조시 박사는 "이번 연구를 통해 처음으로 서로 다른 미생물 왕국 사이의 인공적 협력, 이른바 '공학적 공생'이 가능하다는 점을 보여줬다"면서 "지금은 연못에서 채취한 남세균을 이용했지만 유전자 조작을 통해 더 많은 전기를 생산하도록 분자를 바꿀 수 있을 것"이라고 했다.

연구팀은 이번 연구결과가 "새로운 시작일 뿐"이라며 "이 연구를 더 진행하면 효율적인 녹색기술을 갖게 될 것"이라고 강조했다.