​[미래의 농어촌] 남극에서 얻은 30년 연구성과

미래 대체자원 자원 가스 하이드레이트 최초 발견

얼지 않는 단백질 등 생명공학 블로오션 개척

남극 세종과학기지 대원들이 남극 얼음두께를 측정하는 등 다양한 연구활동을 하고 있다. [사진=극지연구소 제공]

남극 세종과학기지는 지난 30년간 다양한 연구성과를 올렸다. 남극에 진출한 국가 가운데 상당수가 미래자원 확보와 직결돼 있다. 그만큼 남극 연구는 미래의 한국경제에 적지 않은 영향을 미칠 것으로 전망된다.

특히 가스하이드레이트층 발견은 세종과학기지 30년사에서 손꼽히는 성과다. 국내 천연가스 연간소비량은 약 3000만t이다. 이 소비량의 200배에 해당하는 ‘미래자원’ 가스하이드레이트를 남극반도에서 발견한 것이다.

가스하이드레이트는 메탄 공급이 충분하고, 수심 300m 이상의 수온이 낮은 해저에만 존재한다. 극지의 차가운 해저는 가스하이드레이트의 좋은 저장고다.

세종과학기지에서는 1993년부터 지속적으로 남극반도 주변 해역의 남극해저지질을 조사하는 연구탐사를 수행했다.

2003년 남극반도 남셰틀랜드 군도 대륙사면 해저지층구조를 영상으로 보여주는 탄성파 탐사 단면도를 분석, 해저면 아래 600m 지점에서 해저면과 평행하게 나타나는 강한 반사층을 발견했다. 이 층에 가스하이드레이트가 존재한다는 유력한 증거를 밝혀낸 것이다.

현재 남극의 에너지 자원은 국제협약으로 2048년까지 개발할 수 없다. 그러나 이후 개발·활용이 가능해지면 잠재적 가치가 상당할 것으로 보인다.

가스하이드레이트는 바닷속 미생물이 썩어 퇴적층이 생길 때 나오는 메탄가스나 천연가스 등이 높은 압력을 받아 그대로 얼어붙은 고체연료다.

드라이아이스와 비슷한 모양이지만, 이산화탄소로 이루어져 불을 끄는 드라이아이스와는 반대로 불을 붙이면 얼음안에 있던 가스가 연소해 ‘불타는 얼음’으로 불린다.

연소때 발생하는 이산화탄소량이 휘발유의 70%에 불과하며 열효율이 높고, 세계적으로 매장량이 많아 현재 석탄·석유 등 에너지 자원의 대체재로 주목받고 있다.

지구상 가스하이드레이트 매장량은 화석연료의 두배가량인 것으로 추정된다. 실제 중국과 일본은 자국 영해내 가스하이드레이트를 발굴, 상용화에 나섰다.

또 남극생물로부터 노화를 늦추는 항산화 물질과 극저온 환경에서 적응할 수 있는 결빙방지물질을 찾아내 화장품, 의약품 등에 활용한 사례도 있다.

킹조지섬에 사는 지의류 라말리나 테레브라타로부터 기존 물질보다 뛰어난 항산화 활성을 보유한 라말린을 분리해 냈다.

라말린은 합성 항산화제인 비타민C보다 50배 이상 많은 항산화 요소를 보유하고 있다. 한 국내업체에서는 라말린을 활용, 기능성 화장품을 제작하기도 했다.

또 호냉성 효모와 빙하속 미생물에서 신규 결빙방지 단백질도 발견했다. 결빙방지 단백질은 식품과 화장품, 의료산업 등에 활용하는게 가능하다.

우리나라는 혈액·제대혈·줄기세포와 같은 주요 생물자원을 보존, 유전적 변이를 막고 장기간 손상을 최소화하는 연구에 집중하고 있다.