이상엽 한국과학기술원(KAIST) 특훈교수 연구팀이 미생물 세포공장 관련 실험을 진행하고 있다. [사진 = KAIST] “미생물 세포 내부를 현미경으로 들여다보면 마치 공장처럼 수많은 효소가 많은 반응을 일으키고 있어요. 이 공장으로 경제적으로 유용한 물질을 만들 수 있습니다. 우리 연구실은 이 공장을 설계하고 최적화할 수 있는 세계 최고 기술력을 갖고 있습니다.” 최근 대전 한국과학기술원(KAIST) 이상엽 특훈교수의 대사공학연구실을 찾았다. 연구실보다는 공장에 가까웠다. 부가가치가 낮은 이산화탄소와 메탄, 폐기물 등에서 생물 세포를 활용해 ‘유용한 물질’을 생산하는 ‘바이오 리파이너리’ 공장.공장 문을 열자 책상 위에 있는 세포배양기가 가장 먼저 눈에 들어왔다. 옅은 흙탕물 같은 것이 보글보글 끓고 있었다. 이 특훈교수는 “맨눈으로 관찰할 수 없는 0.1㎜ 이하의 작은 생물인 미생물을 배양하는 중”이라며 “이 미생물은 폐목재와 잡초 등 지구상에서 가장 풍부한 바이오매스의 주원료인 포도당을 원료로 플라스틱을 생산한다”고 설명했다.연구팀은 이미 이 미생물로 나일론 유사 플라스틱을 생산하는 데 성공했다. 나일론은 이전까지 화석연료에서만 생산할 수 있는 플라스틱이었다. 이 특훈교수 연구팀이 생산한 플라스틱은 기존 나일론과 물리적·열적·기계적 물성이 유사한 것으로 나타났다. 이런 연금술이 가능했던 것은 유전자를 편집해 기존 생명체 기능을 변경하고 새로운 생물 체계를 합성하는 기술인 ‘합성생물학’ 덕이다. 연구팀은 합성생물학으로 자연계에 존재하지 않는, 플라스틱을 생산할 수 있는 새로운 미생물을 설계했다. 이어 ‘대사공학’을 통해 미생물 플라스틱 생산공장을 최적화했다. 대사공학은 생산 경로 유전자의 과발현, 경쟁 경로 유전자의 제거, 외래 유전자의 도입 등을 통해 미생물이 가지고 있는 고유의 대사 경로를 변경시켜 원하는 산물 생산을 극대화하는 기술이다. 개발한 미생물은 플라스틱 9종을, 미생물 1ℓ당 54.6ｇ을 생산한다.이 특훈교수는 “합성생물학 기법으로 세포공장을 설계하고 대사공학으로 공장을 최적화하는 것”이라며 “새로이 만든 미생물은 높은 플라스틱 생산 효율을 보여 추후 산업화 가능성도 입증했다”고 말했다.이날 연구실에서는 새 공장 구축에도 한창이었다. 하얀 가운을 입은 한 연구원이 현미경에농림축산검역본부, 외래 병해충·가축전염병 유입 차단 총력 검역관들이 소맥분 8000톤이 실린 선창에서 채를 이용해 소맥을 육안으로 선별하는 방식으로 정밀 검사를 하고 있다./인천=박은평 기자 [더팩트ㅣ인천=박은평 기자] 15일 오후 인천항 앞바다에는 미국 워싱턴에서 출발한 선박이 정박해 있었다. 이 선박에는 소맥분 5만5000톤이 실려 있었다. 바다 위에서 검역관들이 승선해 병해충 검사를 실시하는 '선상 검역'을 받기 위해 대기 중이었다. 방진복을 갖춰 입은 검역관들은 병해충 검사를 위해 소맥분 8000톤이 실린 선창에 들어갔다. 좁은 통로를 지나 선창에 진입한 검역관들은 채를 이용해 소맥을 육안으로 선별하는 방식으로 정밀 검사를 시작했다. 선상 검역 대상은 전용선백으로 수입되는 옥수수, 밀, 대두 등을 위험도에 따라 선상에서 1~2회 검역이 이뤄진다. 검역관이 소맥분 8000톤이 실린 선창에서 채를 이용해 소맥을 육안으로 선별하는 방식으로 정밀 검사를 하고 있다./인천=박은평 기자 조규황 농림축산검역본부 식물검역1과장은 "소독을 잘해도 바다와 더운 지역을 이동하다 보면 습도 등의 문제로 해충이 발생할 수 있다"고 말했다. 농림축산검역본부는 수출입 검역을 비롯해 가축 질병방역, 동물 보호 및 관련 연구까지 농축산 방역 전반을 담당하고 있다. 김정희 검역본부장은 "여러 기능을 담당하지만 검역이 기본"이라며 "외래가축 질병.병해충으로부터 농업 환경을 보호하는 업무가 기본 소명"이라고 강조했다. 이날 방문한 중부지역본부는 고위험 가축전염병·해외병해충의 주요 발생지인 중국, 동남아시아와 인접해 선적 화물선 노선 비중이 90%에 달한다. 인청항, 평택항의 지리적 특징으로 컨테이너 등 수입 물품에 고위험 외래병해충 유입 가능성이 높다. 전국 농산물 수입량의 50%, 축산물은 11%를 차지해 유입단계 조기 확인을 위한 예찰체계 구축 및 확산 차단을 위한 방제 시스템을 운영 중이다. 국경을 넘나드는 농축산물의 보이지 않는 위험을 막기 위한 검역관들의 수고는 매일 계속되고 있다. 검역관들은 국화절화 총 수량 22만본 중 1200본 이상 샘플을 채취해 나비목 유충 등 해충이 없는지 육안으로 꼼꼼하게 살