아산화질소, 지구온난화에 기여하는 정도가

이산화탄소의 310배, 메탄가스의 15배

올 겨울 들어 아직 내복을 한 번도 꺼내서 입질 않은 것을 보니 확실히 지구가 따뜻해지긴 한 것 같다. 작년 여름에 겨울옷 싸게 판다고 해서 추울 때 요긴하게 입으려고 미리 사 놓았던 유명 브랜드의 두툼한 거위 털 파카가 아직도 비닐도 벗겨지지 않은 채 출동할 날을 기다리지만 이런 추세라면 어쩔수 없이 반값이라도 중고시장에 내놓아야 할 듯 하다.

지구가 따뜻해졌다는 것을 증명이라도 하기 위해 요즘 북극곰을 TV에서 자주 보게 된다. 대기 중 이산화탄소와 메탄가스 그리고 아산화질소라는 다소 생소한 물질들이 많아져서 온도가 상승을 해서 지구의 평균 온도가 0.5도 상승했다 라는 뉴스를 접해도 상승된 숫자가 너무 작게 느껴져서 크게 마음에 와 닿질 않는다.

그런데 전 지구적 차원에서는 그게 아닌가 보다. 태풍이 자주 더 세게 들이닥치는 것 같고 우리나라는 아직 큰 피해를 입진 않았지만 외국 나라들의 기후 재난으로 어려움을 격고 있는 것을 보면 확실히 지구가 열을 받긴 받았나보다.

그동안 풍족한 삶을 누려오다가 코로나로 인해 잠시 활동이 제약을 받고 이전에 격어보지 못 했던 상황들을 접하면서 불편하기가 이만저만 한 게 아니다. 그러나 한편으로는 저녁시간에 가족들이 모이고 집에서 음식을 같이 해먹다 보니 요리 솜씨도 좀 늘어난 것 같고 식구들끼리 대화도 많아지고 예전보다 더욱 돈독해졌다.

우리의 삶의 방식을 바꿔놓고

인류의 생존까지 위협하는 존재감 제로였던 미생물

지구가 뜨거워지고 코로나가 발생해서 우리의 삶을 송두리째 바꿔놓고 세계 경제가 어떻게 흘러갈지 한치 앞도 못 보는 사이 우리 식구들과의 관계는 전에 없이 가까워지는 모든 상황이 모두 보이지도 않고 평상시에는 존재감 제로였던 미생물이었다면 실감이 될까? 코로나도 어쨋든 바이러스라고 하는 미생물의 일부이고 지구 온난화에도 미생물들이 크게 기여를 해서 우리의 삶의 방식을 바꿔놓고 심지어는 인류의 생존까지 위협하기 이르렀다.

우리들의 먹는 즐거움을 충족시키기 위해서 사육장안에서 식육용으로 길러지는 가축들이 싸질러놓은 똥 속에는 아산화질소 환원 세균이라는 녀석들이 공기가 없는 환경 속에서 아산화질소라는 생소한 물질을 발산을 시키는데 이 아산화질소라는 물질이 지구온난화에 기여하는 정도가 이산화탄소의 310배, 메탄가스의 15배라고 하니 엄청 무시무시하게 위험 물질인 것이다. 게다가 오존층 파괴력도 상당하여 아산화질소 발생이 많아지면 우리 피부가 자외선에 노출되어 피부암 등을 유발할 수도 있으므로 무조건 만들어지지 못 하게 막아야 하는 물질이다. 이렇게 위험한 물질임에도 불구하고 아산화질소는 흔히 웃음가스라고도 알려져 있어 흡입하면 기분이 좋아지고 마음이 즐거워진다고 하여 붙여진 이름인데 지금은 환각물질로 분류가 되어 치료용으로 제한을 해 놓았다.

아산화질소는 원래 농경지에서도 자연적으로 발생을 하고 있는데 농지에 작물을 재배하는 곳이 재배를 안 하는 땅보다 덜 발생을 시켰다. 또한 아산화질소 발생은 화학비료 사용과도 밀접한 관계가 있는데 화학비료를 많이 사용한 곳은 아산화질소가 더욱 많이 발생된다는 것이 연구결과 밝혀졌다. 고추를 3년 동안 재배하면서 배출되는 아산화질소의 양을 측정해보니 아무것도 재배하지 않은 1ha 면적의 토양에서는 1.55kg가 발생된 반면 고추를 재배한 토양에서는 1.14kg이 배출되어 평균 35~50% 감소가 되었다.

충남 예산에서 배추를 재배하면서 배출되는 아산화질소의 양을 측정해보니 가을보다는 봄에 더 많이 발생되는 것으로 나타났다. 이렇듯 별의별 희한한 물질들이 자꾸 튀어나오면서 우리의 심기를 어지럽게 만드는데 이러한 상황들 대부분의 배후에는 미생물들이 자리를 잡고 있는 것이다.

미생물 연구자들은 위에서 살펴보았듯이 미생물들에 의해서 생긴 문제들을 미생물을 이용해서 해결할려고 시도와 고민을 거듭하고 있다. 이런 상황을 이이제이(以夷制夷 :오랑캐로 오랑캐를 무찌른다는 사자성어)라고 표현을 하면 미생물 녀석들이 기분이 좀 나쁠 것이다.

아산화질소(N2O)를 공기 중의 질소(N2)로

전환을 시키는 기특한 녀석들

미생물 중에 아산화질소 환원 세균이라는 녀석들이 있다. 이 녀석들은 아산화질소(N2O)를 공기 중의 질소(N2)로 전환을 시키는 기특한 녀석들인데 우리는 아직 이 녀석들을 잘 모른다. 어떻게 잘 구슬려서 배양이 잘 되도록 키워야 하는지 아직 정보들이 없다.

요즘 우리 실험실에서는 지구온난화를 방지하고 탄소중립(탄소의 배출과 흡수를 같게 만드는 것을 탄소 중립이라고 함)을 위한 해결책으로 아산화질소 환원 세균을 연구하려고 한다. 이 녀석들을 찾으려면 앞으로 축산 농장 똥 더미를 얼마나 헤매고 다녀야 할지 벌써부터 고민이 된다. 얼마 전 부여군 관내 토착 미생물 선발을 하기 위해서 200여 군데 토양과 가축 분뇨를 채취해서 분석하느라 온 실험실을 아주 정신없게 만들어 놓은 지 얼마나 되었다고 이번에는 가축 분뇨를 가져와서 미생물 분석을 해야 한다. 박봉에도 불구하고 찡그리지 않고 묵묵히 미생물 분석을 하고 또한 가끔씩 농민들이 토양 분석을 의뢰하면 불평 없이 미생물 분석도 하고 토양 선충도 분리해서 농작물의 상태를 알려주는 일을 진행하는 동료 연구원들이 너무 고맙고 감사하다.

미생물 연구를 하면 재미있고 돈도 좀 벌 줄 알았는데 막상 해보니 일은 항상 산더미처럼 쌓여있고 힘은 들고 결과는 정말 느리게 나오고 쉽지가 않은 길이다. 그래도 농업과 축산업 발전에 미력이나마 기여를 하고 농업인들에게 도움을 주기 위해서 오늘도 묵묵히 내 길을 갈련다. 아산화질소 환원 미생물들을 찾아서 지구 온난화를 저지하고 온실가스를 어떻게 해서라도 줄여나갈 생각에 벌써부터 마음이 설렌다.