[T나는 과학] 밥 한 공기가 메탄을?...'유전자'로 해법 찾은 과학자들 작성일 02-25 35 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">보도기사</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="xUgTWfDgF2"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="d2764b2a4fb95c837e9b3d1344a08879280392e8ba54178e284ca1565c97d9f4" dmcf-pid="y6IpuLWI79" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="벼 재배 과정에서 발생하는 막대한 양의 '메탄'은 지구온난화의 원인으로 꼽힌다" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202602/25/551724-22lyJQR/20260225115211942nibr.jpg" data-org-width="600" dmcf-mid="80WK2ktWu8" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202602/25/551724-22lyJQR/20260225115211942nibr.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 벼 재배 과정에서 발생하는 막대한 양의 '메탄'은 지구온난화의 원인으로 꼽힌다 </figcaption> </figure> <div contents-hash="f64605ec9fc80313ff5c26982aafcd1be8369091243fd9d19750e9f9bbd1df4e" dmcf-pid="WPCU7oYCuK" dmcf-ptype="general"> <div> ◆ 메탄 만드는 벼농사 <br> <br>오늘날 전 세계 인구 절반 이상이 주식으로 삼는 핵심 식량 자원인 '벼'. 벼농사 과정에서 막대한 양의 메탄이 발생한다는 사실 알고 계셨나요? <br> <br>메탄은 지구온난화에 큰 영향을 주는 온실가스로, 지구온난화를 유발하는 지구온난화지수는 이산화탄소의 28배로 알려져 있습니다. 그래서 실제 벼 재배 과정에서 발생하는 메탄은 기후 위기를 초래하는 주요 온실가스로 지목됐다고 합니다. <br> <br>왜 벼농사 과정에서 메탄이 발생하는 걸까요? <br> <br>그건 벼를 키우기 위해 논에 물을 채우면 토양 속 산소가 부족해져서 메탄생성균이 활발해지는데, 그 과정에서 메탄이 발생하기 때문입니다. 메탄생성균은 논과 같이 산소가 부족한 환경에서 유기물을 분해해 메탄가스를 만들어내는 특징을 가지고 있죠. <br> <br>다시 말해, 벼농사는 전통적으로 물속에서 재배가 이루어지기 때문에 산소가 없는 곳에서 살아가는 다양한 미생물들이 누적될 수밖에 없는 건데, 여기서 문제가 되는 것은 메탄을 생산하는 메탄생산균이 활동하기에 안성맞춤인 조건이 형성되는 겁니다. <br> <br>그런데 이렇게 벼 재배 과정에서 메탄생성균으로 인해 만들어지는 메탄의 양이 결코 적지 않다는데, 전 세계 온실가스 배출량의 무려 7~17%를 차지할 정도입니다. <br> <br>또 농가에서 벼의 수확량을 늘리기 위해서 많은 양의 질소 비료를 사용하는데 질소 비료의 과도한 사용은 메탄생성균을 자극해 메탄 배출량을 높이는 원인이 되기도 합니다. </div> </div> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="8d87a6bf69c120b7ebe265f08ecd79b6d842c3afc090e1ef5f95b7fd09dfa43a" dmcf-pid="YQhuzgGh7b" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="생명연이 벼 품종의 '유전자' 변이가 메탄 발생을 줄인다는 사실을 규명했다" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202602/25/551724-22lyJQR/20260225115212130qrtf.jpg" data-org-width="413" dmcf-mid="6JkX5xIkU4" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202602/25/551724-22lyJQR/20260225115212130qrtf.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 생명연이 벼 품종의 '유전자' 변이가 메탄 발생을 줄인다는 사실을 규명했다 </figcaption> </figure> <div contents-hash="2488a11fb88df5407c62452a53e80f27378536859da1fd94209cbd85b8d5ff30" dmcf-pid="Gxl7qaHlUB" dmcf-ptype="general"> <div> <br>◆ '유전자'서 해법을 찾다 <br> <br>이런 문제를 해결하기 위해 나선 한국생명공학연구원(이하 생명연) 감염병연구센터 류충민 박사 연구팀은 저메탄 벼 품종인 '감탄'의 유전자 변이가 뿌리 주변 미생물의 균형을 바꾸어 메탄 생성은 줄이고, 메탄을 분해하는 미생물은 늘린다는 사실을 처음으로 규명했습니다. <br> <br>앞서 연구팀은 지난 2023년 농촌진흥청 국립식량과학원과의 공동연구를 통해 메탄 발생을 획기적으로 줄인 벼 품종 '감탄(감소메탄, 밀양360호)'을 개발하고, 2025년 정식 품종 등록을 마친 바 있습니다. <br> <br>'감탄' 품종은 영남지역에서 많이 재배되는 '새일미' 품종에 신동진의 gs3를 전통,분자육종 방법을 이용하여 도입한 품종으로, 유전자조작이 아니라 교배를 통하여 오랜기간 개량한 벼 품종 중 하나입니다. <br> <br>당시 연구 성과는 세계적 권위지인 Nature Climate Change에 게재되며 큰 주목을 받았으나, 벼의 유전적 변이가 구체적으로 어떤 과정을 통해 토양 미생물을 조절하고 메탄 생성을 억제하는지에 대한 세부 원리는 미완의 과제로 남아 있었습니다. 이에 연구팀은 실제 농가 현장과 유사한 비료 사용 환경에서 후속 연구를 진행하여 이번 성과를 도출한 겁니다. </div> </div> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="79bd2b616b02f206340574063f420ace5beb964a1783206952ca1f8cacfe327d" dmcf-pid="HMSzBNXSUq" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="벼농사 과정에서 발생하는 메탄을 과학적으로 줄이는 일이 가능할까?" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202602/25/551724-22lyJQR/20260225115212281ituc.jpg" data-org-width="600" dmcf-mid="PZG2fD3Gpf" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202602/25/551724-22lyJQR/20260225115212281ituc.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 벼농사 과정에서 발생하는 메탄을 과학적으로 줄이는 일이 가능할까? </figcaption> </figure> <div contents-hash="1b842b62c7da81067a073f9c6150571362759c56f51f1b5e67970a135934e6e0" dmcf-pid="XRvqbjZv0z" dmcf-ptype="general"> <div> <br>◆ 어떻게 메탄을 줄일까? <br> <br>연구팀은 먼저 벼의 알 크기를 조절하는 유전자인 GS3에 주목했습니다. 이 유전자의 기능이 없어진 감탄 품종을 질소 비료를 적게 사용하는 조건에서 재배한 결과, 일반 품종보다 출수기 이후 메탄 배출량이 최대 24%까지 줄어드는 것을 확인했습니다. <br> <br>연구팀은 그 원인을 밝히기 위해 벼 전사체, 토양 미생물 유전체 및 전사체 분석 등 다양한 최신 분석기술을 종합적으로 활용했다고 하는데요. 분석결과 감탄 품종은 광합성으로 만든 탄소를 뿌리보다 벼이삭(알)으로 더 많이 보내는 특성을 보였습니다. <br> <br>이로 인해 뿌리 주변으로 분비되는 영양물질이 줄어들어 이를 먹이로 삼는 메탄생성균의 활동이 자연스럽게 감소하는 것으로 나타났습니다. 쉽게 말해, 메탄 생성의 원료가 되는 탄소 공급을 줄여 메탄 배출을 낮추는 원리인 것이죠. <br> <br>또 질소 부족 조건에서 벼를 재배한 결과, 일반 품종은 수확량이 14% 감소한 반면 감탄 품종은 7% 수준에 그쳐 안정적인 생산성을 유지하는 동시에 메탄 배출량은 줄일 수 있는 걸로도 확인됐습니다. 이는 감탄 품종이 적은 양의 비료를 사용하는 저질소 환경에서도 뿌리 근처에서 질소고정세균을 유인하여 공기 중 질소를 고정하여 질소 부족을 해소했기 때문이었습니다. </div> </div> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="e6cb81e4990f2980a8810f0c78b489759b79ab269a49d1e9801385d08072365b" dmcf-pid="ZeTBKA5T07" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="토양 미생물 생태계를 조절하는 방식의 효과를 입증하는 데 성공한 생명연" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202602/25/551724-22lyJQR/20260225115212403bgpx.jpg" data-org-width="600" dmcf-mid="QXMmO7oMFV" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202602/25/551724-22lyJQR/20260225115212403bgpx.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 토양 미생물 생태계를 조절하는 방식의 효과를 입증하는 데 성공한 생명연 </figcaption> </figure> <div contents-hash="7e94eeaa27fec97ce7534f1f8c016ef3a350efdbb611c46cb5140bbb53e55458" dmcf-pid="5fmF0JvmFu" dmcf-ptype="general"> <div> <br>◆ '유전자-미생물-온실가스'의 연결고리 <br> <br>이번 연구는 식물 유전자가 토양 미생물 생태계를 조절해 온실가스 배출을 줄일 수 있음을 과학적으로 입증한 사례로, 유전자-미생물-온실가스 간 연결 고리를 분자 수준에서 규명했다는 점에서 의미가 크다고 할 수 있습니다. <br> <br>특히 추가적인 농자재 투입 없이 유전적 특성과 저질소 재배 관리만으로 메탄을 감축할 수 있음을 보여줌으로써, 탄소중립 농업 실현을 위한 현실적인 감축 전략을 제시했다는 점에서 사회적 파급효과가 기대됩니다. <br> <br>연구책임자인 류충민 박사는 "이번 연구로 벼의 특정 유전자가 토양 속 미생물과 소통하여 온실가스 배출을 조절하고 질소 이용 효율을 높이는 과정을 분자 수준에서 밝혀냈다"며, "우리가 매일 먹는 밥을 저탄소 품종으로 선택하는 것만으로도 기후 위기 대응에 기여할 수 있음을 보여준, 일상 속 작지만 강력한 실천 대안을 제시했다는 점에서 큰 의미가 있다"는 소감을 전했습니다. <br> <br>한편, 이번 연구성과는 세계적인 미생물생태학 저널인 ISME Journal(IF 10) 1월호에 게재되었습니다. <br>(논문명: Rice gs3 allele and low-nitrogen conditions enrich rhizosphere microbiota that mitigate methane emissions and promote beneficial crop traits/ 교신저자: 생명연 류충민 박사/ 제1저자: 농촌진흥청 국립식량과학원 권영호 박사권영호 박사) </div> </div> <p contents-hash="9f2c6ffd1f4f58c222d0b1629bdf8625e20b7d4c1404eed2c23d1f1ef5413a74" dmcf-pid="14s3piTsUU" dmcf-ptype="general">(사진=생명연 / 픽사베이) </p> <p contents-hash="b739e56502e603692efee73f282c38955038836f0e657c096b6fc8e7d3d421a5" dmcf-pid="t8O0UnyOup" dmcf-ptype="general">조형준 취재 기자 | brotherjun@tjb.co.kr</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © TJB </p> 관련자료 이전 래빈 ‘사랑하고 싶지 않아’도 빠져든다‥유니크 MV 티저 02-25 다음 '히트2’ 길드 콘텐츠 ‘금단의 균열’ 업데이트 02-25 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
