▲ 멍게의 생체기능 모사 매커니즘.

멍게의 생체 기능을 활용해 바닷물 속 중금속은 제거하면서 유용 금속은 회수할 수 있는 물질이 개발됐다.

해양수산부(장관 김영춘)는 포항공대 황동수 교수팀이 체내에 광물을 축적하는 멍게의 생체 기능을 모사해 바닷물 속의 해로운 중금속은 제거하고 유용한 금속 물질은 회수할 수 있는 물질을 개발했다고 17일 밝혔다.

바닷속에 사는 멍게는 해수를 여과시켜 영양분을 섭취하는 여과 섭식 동물로, 혈액속에 있는 고분자 물질인 ‘튜니크롬(Tunichrome)’을 통해 해수에 포함되어 있는 각종 중금속이나 희귀 금속을 회수하여 몸 안에 농축시키는 특성이 있다.

그러나 튜니크롬은 멍게의 혈액에 매우 소량만 존재하고 쉽게 산화되는 성질이 있어 그동안 직접 추출하여 활용하는 데 기술적으로 어려움이 있었다.

이에, 해양수산부는 해양 섬유 복합소재 및 바이오플라스틱소재 기술개발 과제를 통해 튜니크롬과 유사한 성질을 지닌 물질을 개발하기 위한 연구를 추진해왔다. 그 결과, 황동수 연구팀은 지난 6월 자연계에서 가장 풍부한 천연 고분자인 ‘키틴(Chitin)’과 목제 산업 폐기물인 ‘갈산(gallic acid)’을 화학적으로 결합하여 튜니크롬과 유사한 기능을 가진 물질을 개발하는 데 성공했다.

이 물질의 금속 회수 효과를 실험한 결과, 해수에 녹아있는 유용 금속인 금의 경우 99% 이상을 회수했으며, 해로운 물질인 크롬은 99% 이상을 제거할 수 있는 등 그 효과가 매우 높은 것으로 확인됐다.

이에 바닷속 금속을 회수하는 데 주로 쓰여왔던 청산가리, 수은, 아황산가스 등 독성이 강한 물질을 대체해 대량으로 활용할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 또한 이 기술은 산업 폐기물에서 희귀 금속을 뽑아내는 도시광산과 해수 내 중금속을 제거하는 해양환경복원 분야 등 다양한 산업 분야에 적용될 수 있을 것으로 전망되고 있다.

윤두한 해양수산부 해양수산생명자원과장은 “이번 연구 성과는 해양 생명공학이 자원 확보 등 산업적 측면뿐만 아니라 해양 환경 복원 등 다양한 분야에 적용될 수 있다는 가능성을 보여주는 사례”라며, “앞으로도 해양자원을 활용한 신소재 개발을 적극 지원하여 해양바이오산업 육성에 박차를 가하겠다”고 밝혔다.

한편 이번 연구는 미국화학학회 학술지(ACS Applied materials & interface)에 게재됐다.