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바이오플라스틱 소재 만드는 미생물 분리 성공환경부 소속 국립생물자원관(관장 서민환)은 포름산염을 먹이로 삼아 고부가가치 바이오플라스틱 소재를 생산하는 미생물 2종을 최근 분리 배양하는데 성공했다고 밝혔다. 분리 배양한 미생물은 슈도모나스(Pseudomonas)속 2종으로 확인된다. 바이오 플라스틱이란 식물, 미생물 등으로부터 만들어진 플라스틱을 뜻하며 자연상태에서 석유로 만들어진 플라스틱보다 쉽게 분해된다. 개미산이라고 불리는 포름산염(폼산염)은 수소, 탄소, 산소로 이뤄진 산성 액체(카복실산, CH2O2)다. 최근 이산화탄소(CO2)와 수소(H2) 기체를 합성해 포름산염으로 전환하는 온실가스 저감 기술(탄소 포집 및 활용·저장)이 주목받고 있다. 국립생물자원관은 일부 미생물이 '탄소 포집 및 활용·저장 기술 (CCUS)'로 발생한 포름산염을 섭취해 바이오플라스틱을 생산할 수 있다는 점에 착안해 올해 초부터 고려대학교 및 원광대학교 연구진과 연구를 추진했다. 연구진은 이들 2종의 미생물을 국내 하천 및 저수지 등에서 찾아냈으며, 기존에 알려진 메탄올자화균 메틸로러브럼(Methylorubrum)보다 5배 이상의 포름산염을 섭취해 바이오플라스틱을 생산하는 것을 확인했다. 이들 균이 생산하는 바이오플라스틱 소재는 폴리하이드록시부티레이트(Polyhydroxybutyrate, PHB)로 석유로 만든 일반 플라스틱과 성질이 비슷하지만 자연상태에서 쉽게 분해되는 장점을 갖추고 있으며 화장품 용기나 재활용 플라스틱, 수술용 봉합사 등의 제작에 쓰이고 있다. 연구진은 고부가가치 화합물인 바이오플라스틱 소재를 생산하는 이들 미생물의 유전체를 분석할 예정이며, 이를 통해 최적의 포름산염 활용 기술을 개발할 계획이다. 이병희 국립생물자원관 유용자원분석과장은 "온실가스 저감을 통한 탄소중립 달성에 기여할 수 있도록 포름산염 활용 미생물을 이용한 바이오플라스틱 소재 생산 기술 개발에 박차를 가하겠다"라고 밝혔다.
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국립환경과학원, 환경분야 표준협력기관 지정 확대로 민관협력 강화 나서환경부 소속 국립환경과학원은 정부와 민간의 표준운영 협력체계 강화를 위해 5개 기관(한국수자원공사, FITI시험연구원, 한국화학융합시험연구원, 한국건설생활환경시험연구원, 서울대학교)을 환경분야 표준 대응을 지원하는 표준개발협력기관 및 국제표준화기구(ISO) 국내 간사기관으로 추가 지정하였다고 21일 밝혔다. 이번 지정으로 기존 6개 분야에서 총 11개 분야로 협력기관이 확대됨에 따라 국가표준(KS) 개정수요에 능동적으로 대응하고, 국내 환경기술의 국제표준 제안이 활발해져 국제표준화기구(ISO) 내에서 우리나라의 역할이 강화될 것으로 보인다. 국립환경과학원은 환경분야 국가표준(KS) 및 국제표준화기구(ISO) 국제표준 대응의 전문성 확보를 위해 물환경, 대기환경 등 16개 분야 전문위원회를 구성하여 운영 중이며, 지난해까지 6개 분야에 대해서는 전문위원회를 지원하는 표준개발협력기관을 지정하였다. (ISO 국제표준 대응 전문위원회 16개 분야) 유량, 지하수, 대기배출원, 대기환경, 실내공기질, 물환경, 방사능, 미생물, 토양, 폐기물관리, 생활소음, 교통환경, 포장환경성, 상하수도서비스, 고형연료제품, 제품환경성 (표준개발 전문위원회 6개 분야) 제품환경성, 생활소음, 유량, 상하수도서비스, 대기배출원, 포장환경성 이번에 추가 지정된 5개 분야 표준개발협력기관은 한국수자원공사(미생물), FITI시험연구원(물환경), 한국화학융합시험연구원(대기환경), 한국건설생활환경시험연구원(실내공기질), 서울대학교(토양)이며, 한국수자원공사를 제외한 나머지 기관은 국제표준화기구(ISO) 국내 간사기관도 겸하여 지정됐다. 국립환경과학원은 지정된 협력기관과 세부적인 연간 업무계획이 담긴 협약을 올해 4월 중에 체결하고 표준화 활동을 위한 정부출연금을 지원한다. 표준개발협력기관은 향후 5년간 각 기관 내부에 산학연 전문가로 구성된 기술위원회를 두고 국가표준 개정 업무를 지원하며, 산업체를 대상으로 표준의 개정수요를 조사하고 제안된 표준안의 접수창구로 정부와 사용자 사이의 가교역할도 수행하게 된다. 국제표준화기구(ISO) 국내 간사기관은 표준 관련 국제업무를 지원하며, 국가표준(KS)의 국제표준 일치화를 위해 국제표준 개정 동향을 조사하고 국내 전문가 의견을 취합하여 국제표준화기구(ISO)의 투표에도 참여한다. 또한 주기적인 국제회의 참석 등으로 해당 전문위원회와 협력한다. 국립환경과학원은 2025년까지 16개 전 분야에 협력기관 지정을 목표로 국내 환경 관련 민간기관을 추가 발굴하고 표준 실무 교육, 국제활동 지원 등 민간의 표준대응력 향상을 지원할 계획이다. 신선경 국립환경과학원 환경기반연구부장은 "각 분야에서 오랜 기간 기술력을 쌓아온 전문기관과 협업하여 수요자 요구가 바로 국가표준(KS) 개선으로 이어지도록 할 것"이라며, "이들 협력기관 또한 정부 지원을 통해 표준역량을 강화하고 한 단계 도약하는 계기가 될 것이다"라고 말했다.
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KSA, 한국 제안 섬유 생분해성 평가법 ISO 만장일치로 사전프로젝트 등록▲생분해성 섬유소재 열화도 평가 국제표준 프로젝트 개념도 / 사진 제공 : KSA 한국표준협회(회장 강명수, 이하 KSA)는 KSA와 FITI시험연구원, 휴비스, 알엔에프케미칼 등 산업계는 지난 3월 국제표준화기구(ISO) 섬유위원회(TC38)에 제안한 생분해성 섬유 열화도 평가 방법을 위한 신규 프로젝트가 33개 회원국 투표에서 만장일치를 받아 사전프로젝트(PWI)로 공식 등록됐다고 밝혔다. PWI는 ISO의 국제표준 공식논의에 앞서 회원국의 참여와 관심을 확인하기 위한 예비 단계이다. 그간 세계 유수의 기업들이 옥수수나 대나무와 같은 자연원료를 활용해 생분해가 쉬운 플라스틱·섬유 소재를 개발해왔지만 물성·내구성이 약해 실제로 사용범위를 확대하는데 제한이 있었다. 대안으로 생분해가 가능한 고내구성 폴리프로필렌(PP) 및 폴리에스터(PET)계 섬유개발이 이루어졌지만, 생분해도(biodegradability)를 인증할 수 있는 시험방법이 아직 없어 시장 진입에 어려움을 겪고 있는 상황이다. 생분해도란 토양·수중에 존재하는 박테리아, 곰팡이, 조류와 같은 미생물의 작용으로 고분자가 분해되는 정도(%)를 뜻한다. 이번 등록된 국제표준 프로젝트는 PP 및 PET계 섬유소재가 생분해성 퇴비화 환경에 노출됐을 때 생분해에 이르는 과정을 모사하고 열화도를 산출하는 방법으로, 퇴비화 시설용 섬유제품 설계 및 토양으로의 제품 누출로 인한 위험 평가 방법을 제시할 수 있다. 이로 인해 2020년 57.5조에서 2028년 108.9조(86.62억불) 규모로 성장할 전망인 친환경 섬유 시장에서, 우리 산업계가 국제표준화를 통하여 유리한 고지를 점령할 계기를 마련할 것으로 전망된다. 산업부 소재부품기술개발 사업으로 개발 중인 생분해성 PP 및 PET는 기존 원료를 생분해가 잘되는 소재를 공중합 또는 컴파운딩하여 물성을 바꾼 소재로, 이러한 생분해성 섬유소재는 보통 4~5년에서 10년까지의 내구연한을 가지고 있으며, 사용 후 매립 시 3년 이내에 생분해가 가능한 수준이다. 생분해성 섬유소재를 개발 중인 휴비스와 알앤에프케이컬은 FITI시험연구원과 공동으로 개발 중인 국제표준을 통하여 세계 친환경 섬유시장을 선점하기 위한 국제표준화 활동을 추진하게 됐다. 구현진 FITI시험연구원 본부장은 “우수한 소재를 개발해도 시장에 적용되지 않으면 결국 사장되는 것이 소재의 숙명이다”라며, “시장 진입을 위해서는 생분해도 및 소재의 안전성을 검증할 수 있는 국제 표준의 역할”이 크게 기대된다고 밝혔다. 박성윤 휴비스 연구소장은 “버려진 페트병을 재활용하여 섬유화하고 사용 후 생분해까지 가능한 리사이클 생분해 섬유 개발로 완전한 자원선순환 체계를 구축하는 것이 목표이며, 이를 위해서는 생분해, 리사이클 인증이 가능한 시험법을 대상으로 국제표준화 활동의 전개가 필요하다”고 말했다. 박동일 알앤에프케미칼 대표는 “전세계적으로 미세플라스틱에 대한 공포가 높아지면서, 규제도 강화되고 있는 만큼 소재의 생분해 메커니즘 규명을 통한 안전성 평가법을 대상으로 표준화 활동의 전개가 필요하다”고 말했다. 이번 국제표준화는 산업부가 지난해부터 소재부품장비 시장진출과 수입대체 기술개발의 촉진을 위해 지난해부터 총 14개 연구개발 과제의 표준화를 위한 ‘R&D-표준연계’ 사업의 일환이다. 이번 PP·PET계 생분해성 국제표준화프로젝트는 올 11월 ISO TC38 투표를 거쳐, 공식 국제표준화 프로젝트로 추진될 예정이다.
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농관원, 반려인과 함께 반려동물 사료의 품질과 안전을 디자인한다▲‘국민정책디자인단‘ 10명과 농관원 관계자들이 기념촬영을 하고 있다 / 사진 제공 : 농림축산식품부 국립농산물품질관리원(원장 안용덕, 이하 농관원)은 국민 눈높이에 맞는 반려동물 사료의 안전 및 품질 관리체계를 구축하기 위해 지난 5월 12일 반려동물 양육가구, 전문가, 정책담당자 등으로 구성된 ‘국민정책디자인단’을 구성하고 10월까지 운영한다고 밝혔다. 농식품부 국민의식조사(2020년)에 따르면 우리나라에서 양육되고 있는 반려견과 반려묘는 860만 마리로 추정되며, 케이비(KB)경영연구소 조사 결과 월평균 양육 비용의 절반 이상을 사료와 간식류 구매에 지출하는 것으로 나타났다. 또한 반려동물의 건강에 직접적인 영향을 미치는 사료의 품질과 안전성에 대한 소비자의 관심도 매우 높은 것으로 조사됐다. 최근 국내 사료시장은 건조된 알갱이 형태의 사료 중심에서 기능성 사료, 즉석조리 사료 등으로 수요가 늘고 있어 새로운 형태의 사료에 대한 품질·안전 관리방안이 필요한 시점이다. 농관원 시험연구소는 반려동물의 안전사고를 예방하기 위해 반려동물 사료의 품질·안전 관리체계 구축 과제를 2020년부터 추진해오고 있다. 유해물질 동시다성분 분석법을 개발하고 살모넬라, 리스테리아, 장출혈성대장균, 황색포도상구균, 바실리스 세레우스 등 유해 미생물 신속 유전자 분석 체계도 구축했다. 또한 중금속, 독소 등 480종 이상의 유해성분을 지속적으로 점검하여 반려동물 사료의 안전관리에 힘쓰고 있다고 밝혔다. 올해는 국민정책디자인단을 구성·운영하여 반려인의 관심사항, 분야별 전문가 등의 의견을 반영함으로써 과제 완성도를 높이고 반려동물 사료의 품질·안전 관리정책에 활용할 계획이다. 반려인이 요구하는 유해성분과 영양·기능성분 등을 점검하여 정보를 제공하고 제품 포장의 표시기준 개선, 상시 정보제공 체계 구축 등 다양한 방안이 도출될 것으로 기대된다. 농관원 안용덕 원장은 ‘반려동물의 평생 건강은 사료의 품질과 안전 수준에 좌우된다“라며, ”안전한 사료 생산·공급과 함께 소비자의 관심 수요를 반영하여 정책을 다듬고, 나악 투명한 정보제공에 더욱 힘쓸 것“이라고 말했다.
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환경분야 표준협력기관 지정 확대로 민관협력 강화환경부 소속 국립환경과학원(원장 김동진)은 정부와 민간의 표준운영 협력체계 강화를 위해 한국수자원공사 등 5개 기관을 환경 분야 표준 대응을 지원하는 표준개발협력기관 및 국제표준화기구(ISO) 국내 간사기관으로 3월 21일 추가 지정하였다고 밝혔다. 이번에 추가 지정된 5개 분야 표준개발협력기관은 한국수자원공사(미생물), FITI시험연구원(물환경), 한국화학융합시험연구원(대기환경), 한국건설생활환경시험연구원(실내공기질), 서울대학교(토양)이다. 이번 지정으로 기존 6개 분야에서 총 11개 분야로 협력기관이 확대됨에 따라 국가표준(KS) 개정수요에 능동적으로 대응하고, 국내 환경기술의 국제표준 제안이 활발해져 국제표준화기구(ISO) 내에서 우리나라의 역할이 강화될 것으로 보인다. 국립환경과학원은 환경 분야 KS 및 ISO 국제표준 대응의 전문성 확보를 위해 물환경, 대기환경 등 16개 분야 전문위원회를 구성하여 운영 중이며, 지난해까지 6개 분야에 대해서는 전문위원회를 지원하는 표준개발협력기관을 지정했다. 이번에 추가 지정된 5개 분야 표준개발협력기관 중 한국수자원공사를 제외한 나머지 기관은 ISO 국내 간사기관도 겸하게 된다. 국립환경과학원은 지정된 협력기관과 세부적인 연간 업무계획이 담긴 협약을 올해 4월 중에 체결하고 표준화 활동을 위한 정부 출연금을 지원한다. 표준개발협력기관은 향후 5년간 각 기관 내부에 산학연 전문가로 구성된 기술위원회를 두고 국가표준 개정 업무를 지원하며, 산업체를 대상으로 표준의 개정수요를 조사하고 제안된 표준안의 접수창구로 정부와 사용자 사이의 가교역할도 수행하게 된다. 국제표준화기구(ISO) 국내 간사기관은 표준 관련 국제 업무를 지원하며, 국가표준(KS)이 국제표준과 일치할 수 있도록 국제표준 개정 동향을 조사하고 국내 전문가 의견을 취합하여 국제표준화기구(ISO)의 투표에도 참여한다. 또한 주기적인 국제회의 참석 등으로 해당 전문위원회와 협력한다. 국립환경과학원은 2025년까지 16개 전 분야에 협력기관 지정을 목표로 국내 환경 관련 민간기관을 추가 발굴하고 표준 실무 교육, 국제 활동 지원 등 민간의 표준대응력 향상을 지원할 계획이다. 신선경 국립환경과학원 환경기반연구부장은 “각 분야에서 오랜 기간 기술력을 쌓아온 전문기관과 협업하여 수요자 요구가 바로 국가표준(KS) 개선으로 이어지도록 할 것”이라며, “이들 협력기관 또한 정부 지원을 통해 표준역량을 강화하고 한 단계 도약하는 계기가 될 것이다”라고 말했다.
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미세먼지 유해성분 측정부터 발생원 추적까지… 도시 미세먼지 인증표준물질 개발 성공한국표준과학연구원(KRISS, 원장 박현민)이 미세먼지 속 유해 원소를 포함한 7가지 화학성분을 정확히 측정한 도시 미세먼지 인증표준물질(CRM) 개발에 성공했다. 인증표준물질(CRM)이란 측정내용과 분석방법이 정확한지 확인할 수 있는 표준이 되는 기준 물질로, 이는 미세먼지의 유해성분 측정, 유해성 평가, 발생원 추적의 신뢰성 향상 등에 활용될 전망이다. KRISS 융합연구팀이 개발한 인증표준물질은 서울과 경기 지역에서 2년간 대량 포집한 미세먼지를 균질하게 가공한 것으로 국내의 도시 환경 특성을 반영한 최초 사례다. 이를 이용하면 우리나라 환경에 맞춰 미세먼지의 유해성분 분석의 신뢰성을 확보하고 미세먼지 발생원을 추적하는데 활용할 수 있다. 미세먼지는 대기 중에 떠다니며 눈에 보이지 않을 정도로 작은 먼지를 말한다. 현대에 이르러 산업활동 영향으로 다양한 유해 화학성분에 의한 오염이 더해지면서 대기 오염을 악화시키고 인류의 건강에 중대한 위협이 되고 있다. 미세먼지는 원소 성분, 유기 화합물, 이온 성분 등 복합적 물질로 구성돼 있어 여기에 포함된 화학성분의 정확한 측정이 매우 어렵다. 하지만 미세먼지의 농도 및 이를 구성하는 다양한 화학 성분을 신뢰성 있게 측정하는 것은 미세먼지의 유해성을 평가하고 저감 방안을 마련하는데 필수적인 요소다. 현재까지 미세먼지 중 화학성분 측정을 위한 인증표준물질은 미국 표준기관 NIST와 유럽의 JRC(유럽연합 공동연구센터)에서 개발된 것이 주로 활용되고 있다. 그러나 이는 1970년대부터 개발되었으며, 시료를 포집한 곳의 지역적 특성이 우리나라와 달라 국내의 환경 특성을 반영하기에 한계가 있었다. KRISS 융합연구팀은 국내의 환경 특성을 반영해 안타모니, 칼슘, 구리, 납, 마그네슘, 주석, 아연 등 7가지 화학성분을 정확히 측정할 수 있는 도시 미세먼지 인증표준물질을 개발했다. KRISS의 최상위측정방법과 국제단위계로의 측정소급성을 갖춘 원소표준용액을 사용해 미세먼지 중 원소성분의 함량에 대한 가장 정확한 인증값을 제공할 것으로 기대된다. 최상위측정방법이란 가장 정확하고 엄밀한 측정결과를 얻기 위한 기준 측정절차를 뜻하며, 본 기사에서 언급된 측정소급성이란 연속적인 상위 기준과의 비교를 통해 국제단위계의 측정단위로 이어지는 소급성을 의미한다. 환경부의 대기오염집중측정소에서는 주기적으로 미세먼지 중 유해성분에 대한 측정을 수행하고 있는데, 이번에 개발한 인증표준물질을 측정의 품질관리에 활용하면 미세먼지 유해성분 측정의 신뢰성 향상에 기여할 수 있다. 또한, 도시 미세먼지 인증표준물질에서 제공하는 화학조성 정보와 향후 제공할 동위원소비 등은 미세먼지의 발생원 추적을 위한 지표로 활용될 수 있다. 발생원 추적 활용 연구는 현재 개발 중인 도로 미세먼지, 지하철 미세먼지, 소각장 미세먼지 등 다양한 기원의 미세먼지 표준물질을 개발완료 시 본격화할 전망이다. KRISS 화학바이오표준본부 임용현 책임연구원은 “최근 미세먼지의 유해성 연구와 관련해 미세먼지 표준물질의 수요가 폭발적으로 증가하고 있다”며, “이번 연구성과는 국민 안전을 위해 연구원 내외 여러 부서가 협력한 성과로서, 향후 지속적인 융합연구를 통해 유해 유기성분, 이온성분, 동위원소비, 미생물 종 분포, 다중 유기성분 복합패턴 등 유용한 인증 정보를 추가해 미세먼지의 다양한 특성 정보를 제공할 예정”이라고 밝혔다. 이번 연구결과는 KRISS 주요사업의 지원을 받아 수행됐으며, 개발된 도시 미세먼지 인증표준물질은 3월부터 KRISS 표준성과한마당(https://eshop.kriss.re.kr)에서 구입할 수 있다.