김청한 기자 best@hmgp.co.kr
낙엽하면 떠오르는 것에는 무엇이 있을까. 단풍놀이, 가을의 정취, 책갈피 등 다양한 대답이 나올 수 있다. 하지만 될성 부른 나무는 떡잎부터 다르다고 했다. 떨어지는 낙엽을 보며 바이오에너지를 생각한 여고생들이 있다. 인천과학고 2학년 김아름, 조가영 양이 그 주인공. 이들은 'young leaves'라는 팀으로 이번 대회에 참가, 나뭇잎 분해 미생물을 활용한 바이오매스 공정과정 효율화를 연구했다.
낙엽의 악취
그 시작은 2010년 2학기 과제연구 수업이었다. 평소 바이오 에너지에 관심이 많았던 두 학생은 학교 주변에 쌓인 많은 낙엽과 바이오에너지를 연관시키는 실험을 계획했다. 아름 양은 "낙엽을 쌓아놓는 곳 주변에는 악취가 나지만, 막상 낙엽이 많이 떨어져 있는 산에 올라가면 낙엽들의 분해가 잘 됐는지 냄새가 나지 않는 것이 신기했다"며 "이를 통해 나뭇잎을 분해시키는 미생물에 관심을 가지게 됐다"고 설명했다.
바이오매스를 에너지로 만들기 위해서 꼭 필요한 공정이 섬유소 분해다. 두 학생이 주목한 것도 바로 이 부분. 나뭇잎을 분해하는 미생물을 연구, 섬유소의 주성분인 리그닌과 셀룰로오스 분해에 큰 역할을 하는 미생물을 찾아낸다면 분해효율을 증가시킬 수 있을 것이라 판단했다. 이에 대해 아름 양은 "지금까지 바이오에너지와 관련 한 미생물 연구는 많았지만 리그닌과 셀룰로오스의 분해에 대한 연구는 우리가 처음"이라고 당찬 주장을 펼쳤다.
당연한 얘기지만 실험이 순탄치만은 않았다. 가장 힘들었던 것은 역시 학업과의 병행. 가영 양은 "모자란 시간을 쪼개서 실험에 임하다보니 주말과 방학은 물론, 평일에도 새벽까지 실험에 투자하기 일쑤였다"며 "다행히 실험을 설계·진행하는 과정에서 보람을 느껴 이런 강행군을 견딜 수 있었다"고 회고했다. 아름 양 역시 "선생님과 함께 밤샘 작업을 하면서 먹은 라면의 맛은 잊지 못할 추억이 될 것"이라며 개인적 소회를 밝혔다.
환경생태공학자 꿈 키울 터
사실 이런 강행군은 실험을 진행한 두 학생의 무한 열정 때문이기도 했다. 가영 양은 "실험 결과에 만족하지 않고 주제를 계속 발전시키기 위해 지속적으로 보충 실험을 진행하려 했다"고 말했다.
결국 두 학생은 식물체로부터 섬유소를 추출하고, 나뭇잎 부위별로 미생물을 배양했으며, 미생물 배양 리그닌 배지를 직접 제작하는 등 4단계의 실험을 진행했다. 그 결과, 나뭇잎 분해에 총 6가지의 미생물이 관여하며 이중 엽육(葉肉) 부위에서 추출한 미생물이 셀룰로오스에, 엽맥 부위에서 추출한 미생물은 리그닌과 셀룰로오스 모두에 비슷한 분해효율을 가지고 있다는 결론을 얻었다.
이제 실험은 끝났지만 1년 6개월여의 '값진 고생'은 평소 바이오에너지에 관심이 많던 두 친구에게 큰 동기를 부여한 것으로 보인다.
특히 가영 양은 "연구를 계속 하면서 미생물, 특히 효소의 역할에 큰 인상을 받았다"며 "앞으로 효소 관련 연구를 진행하고 싶다"고 밝혔다. 아름 양도 "지속적으로 관련연구를 진행하는 등 환경생태공학자로서 꿈을 키워나가겠다"고 포부를 피력했다.
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