해조류 활용을 통한 농업 생산성 증대, 유전공학을 이용한 식물 광합성 효율 개선 연구, 그리고 미국의 기후변화 대응 계획에 관한 내용 doc_id CNTS-00120004624_5

인도 서벵골주 나디아에 있는 비한 찬드라 크리시 비스와비디알라야(Bidhan Chandra Krishi Viswavidyalaya) 등 여러 대학이 인도 과학·산업연구위원회 산하의 중앙해양화학중앙연구소와 협력하여 다양한 실험실 또는 현장 실험을 실시했다. 그 결과 해조 실험이 식물에 상당히 놀라운 효과를 가져왔다. 액체 해조 추출물을 시비한 결과 쌀·녹두·대두·토마토·오크라의 수확량이 각각 26%, 39%, 57%, 61%, 20% 증가했다. 해조 처리 후 수확량의 대폭적인 증가는 수박·밀·감자·포도에서도 측정됐다. 더욱이 곡물·콩류·종유(oilseed)·덩이줄기 같은 다양한 작물의 품질도 크게 개선됐다. 해조를 토양개선 물질로 사용해도 탄탄하고 건강한 생장과 내병성을 가져오는 것으로 밝혀졌다. 따라서 해조 추출물, 바다 조류에서 추출한 해양생물 촉진 물질은 각종 농업 및 원예 작물의 생산을 증대하고, 작물 품질을 개선시킨다. 환경에 부정적인 영향을 유발하지도 않는다. 지금은 바다 조류가 농업부문에 충분한 잠재력을 갖고 있다는 사실에 의심을 품는 사람은 없다. 그런 까닭에 점차 인도 등지에 걸쳐 점차 시장을 넓혀가고 있다. 식물, 조류(algae) 및 일부 박테리아는 태양광으로부터 얻게 된 에너지를 광합성이라고 불리는 과정을 통해 화학적 에너지로 변환시킨다. 남조류(Bluegreen algae; cyanobacteria)의 광합성 메카니즘은 식물의 광합성에 비해 보다 높은 효율을 갖는다. 만약 식물이 남조류와 유사한 광합성 메커니즘을 수행할 수 있다면, 식물의 생산성과 작물의 수확량이 증가할 것이라는 제안이 오래 전부터 있었다. 영국 생명공학 및 생물과학연구심의회(BBSRC: Biotechnology and Biological Sciences Research Council)의 지원을 받은 로담스테드연구소와 미국 과학재단(NSF: National Science Foundation)이 후원한 코넬대학교 연구진과의 공동연구가 진행되었다. 이들은 유전공학기술을 이용해 최초로 개화식물 (flowering plant)이 원래의 루비스코(Rubisco) 효소가 아닌 남조류가 지닌 보다 빠른 박테리아성(bacterial) 루비스코 효소를 사용해 광합성을 수행할 수 있다는 것을 밝혀냈다. 이 발견은 작물의 광합성 효율 제고라는 목표 달성에 중요한 전기를 마련한 것이다. 박테리아성 유전자를 식물에 삽입하기 위해 코넬 대학의 마이어트 린(Myat Lin) 박사는 DNA 재조합 방법을 사용해 박테리아의 DNA를 식물의 DNA와 연결시켰다. 그 결과 엽록체에 여러 종류의 박테리아 단백질이 다발적으로 생성되었음은 물론, 기능적인 효소로 조합될 수 있게 되었다. 린 박사는 “이 프로젝트가 성공하는 데는 박테리아 유전자의 성공적인 가공을 통해 광합성에 이용될 정도의 충분한 수준으로 만드는 것이 핵심기술이었다.”고 말한다. 로담스테드연구소의 과학자인 알레산드로 오칼리니(Alessandro Occhialini) 박사는 고난도 현미경기술을 적용해 이 식물의 엽록체 안에서 효소의 정확한 위치에 대해서 관찰했으며, 또한 담배 잎에서 추출된 시아노박테리아(cyanobacteria) 루비스코의 시험관내 효소 활성상태를 측정했다. “이 담배식물종의 광합성 효율이 높다는 것과 시아노박테리아 효소 활성이 식물조직 내에서 유지된다는 것을 확인하고서 전율을 느꼈다. 이 유전공학 식물은 식물의 광합성 능력을 증대시키는 중요한 이정표”라고 그는 말했다. 미국의 오바마 대통령은 9월 24일 유엔총회 기후정상회의에서 미국의 기후변화에 대한 행동계획의 이행사항을 소개하고 세계 각국에 기후변화 대응을 위한 행동에 나서기를 촉구하였다. 미국의 야심찬 기후변화대응 실행계획은 2013년에 제정된 오바마 대통령의 ‘기후행동계획(Climate Action Plan)’하에서 이루어지고 있으며, 이는 탄소배출 감축, 기후변화의 영향에 대비한 미국의 준비, 범지구적 기후변화문제를 해결하기 위한 국제적 노력을 선도하기 위한 것이다. 이번 유엔연설에서는 미국의 야심찬 기후변화대응 계획의 핵심사항에 대한 진행사항과 결과를 소개하고 기후변화에 대한 글로벌 적응성을 강화하고 탄소배출을 줄이기 위하여 미국이 취하고 있는 새로운 행동계획을 소개하였다. 오바마 대통령은 집권이후 청정에너지 개발 및 탄소배출 감축을 위한 야심찬 계획을 통하여 풍력에 의한 전기생산 3배 증가 및 태양에너지 이용 전기생산 10배 증가의 실적을 거두었으며, 앞으로 10년 내에 현재보다 2배 더 멀리갈 수 있는 전기 자동차 개발 및 생산, 기후적응을 위한 인프라 구축 노력 등과 아울러 미국의 에너지 지출에서 100억 달러 이상 절약, 거의 3억 톤의 탄소배출 감축을 위한 재생에너지 및 에너지효율에 관련된 새로운 정책을 제시하였다.