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생장 2배 빠른 포플러 슈퍼클론 개발

국립산림과학원, 바이오매스 맞춤형 포플러 슈퍼클론 개발
바이오매스연료 셀룰로오스 39.7% 증가, 연료화 방해 리그닌 16% 감소

김공부 기자 / nongupnews@hanmail.net입력 : 2019년 09월 19일

산림청 국립산림과학원(원장 전범권)은 일반 포플러 대비 생장속도가 2배 빨라 탄소흡수와 미세먼지 저감능이 우수하고, 바이오매스의 주재료인 셀룰로오스 함량이 2배 높아 연료 활용도가 뛰어난 바이오매스 맞춤형 포플러 슈퍼클론(SCII-M221)을 개발하였다고 밝혔다. 

이번 연구는 산림청 특정과제인 ‘포플러 슈퍼클론 개발 과제(2013∼2017)’로 경희대학교 식물환경신소재공학과 고재흥 교수 연구팀 주관으로 국립산림과학원(원장 전범권), 우리꽃연구소(대표 박공영), 인포보스(대표 박종선)가 참여하였으며, 식물생명공학 분야 세계 최고 학술지인 Plant Biotechnology에 최근 게재되었다.

개발된 포플러 슈퍼클론(SCII-M221)은 줄기의 생장속도가 대조구 대비 줄기무게와 줄기직경이 증가하는 등 2배 이상 빠르고 목질부 조직의 생장성이 뚜렷하게 향상되었다.

  일반 동일 수종보다 2배 이상 빨리 생장하면 목재이용량이 크게 증가하고, 대기 중 이산화탄소의 포집 및 저감을 기대할 수 있다. 또 가로수, 조림수 등으로 조성될 경우 미세먼지 저감능도 높아 기후변화 대응과 국민 삶의 질 향상에도 기여할 수 있다.

또한, 포플러 슈퍼클론(SCII-M221)은 바이오매스 연료의 주재료인 셀룰로오스 함량이 대조구 대비 39.7wt%(weight percent, 질량 퍼센트)까지 크게 증가하는 것으로 나타나 바이오에너지 원료목을 대량 확보할 수 있을 것으로 예상된다. 바이오오일, 바이오가스 등을 얻을 수 있는 목질 열분해 실험 결과에서도 대조구 대비 낮은 에너지 투입으로 전환이 가능하여 연료로서의 효율 역시 우수한 것으로 나타났다.  

반면 목질을 구성하는 3종류의 폴리머(셀룰로오스, 리그닌, 헤미셀룰로오스) 중, 바이오매스 연료화의 장애요인으로 작용하는 리그닌의 함량이 16 wt%까지 획기적으로 감소하면서 연료화 효율은 더 높아졌다.

포플러 슈퍼클론(SCII-M221) 개발에는 두 개 이상의 유전자를 한 개의 유전자처럼 발현시킬 수 있는 ‘폴리시스트론 발현 시스템’과, 목부 조직-특이적 유전자 발현을 위해 자체 개발한 'DX15 프로모터'라는 두 가지의 첨단 생명공학기술이 활용되었다.



김공부 기자 / nongupnews@hanmail.net입력 : 2019년 09월 19일
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Tags : 포플러 슈퍼클론
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