여기의 “니모”는 영화에 나오는 물고기가 아닌 차세대 유럽 바이오산업의 새로운 코드명입니다. 즉, 유럽 9개 국가에서 참여하는 Novel high-performance Enzymes and MicroOrganisms for conversion of lignocellulosic biomass to bioethanol (NEMO) 프로젝트를 말합니다.
이 프로젝트는 핀란드의 VTT (Valtion Teknillinen Turkimuskeskus) 연구소를 중심으로 2013년까지 농업 및 산림 폐자원을 이용한 차세대 바이오 에탄올을 생산하기 위해서 야심적으로 만든 과제입니다. 이 프로젝트는 현대 생명공학 산업이 해결해야 하는 중요한 몇 가지 과제를 잘 보여줍니다.
지금까지의 제1세대 바이오 에탄올 생산은 주로 고분자 당 분해가 용이한 값싼 곡류를 대상으로 생산하였지만, 곡류를 사용하여 생산한 바이오 에탄올은 전 세계적으로 많은 문제점을 안고 있습니다. 먼저 음식을 사용하여 자동차를 위한 바이오 에탄올을 생산하는 것은 식량이 부족한 가난한 나라들의 도덕적 지탄을 받고 있으며, 경제적으로도 국제 곡류가의 상승으로 산업화에 불리합니다. 심지어 바이오 에탄올을 생산하는 국가에서도 “먹느냐, 타느냐 (Eat or Dirve)”라는 정책의 우선순위에서 혼란을 일으킵니다.
제1세대 바이오 에탄올에 대한 대안이 될 수 있는 방식은 먹는 음식이 아닌 아주 값싼 바이오매스에 존재하는 고분자 당 분해를 어떻게 효과적으로 이루는가가 관건인데, 값싼 바이오매스로 주목받는 대부분 농업 및 산림 폐자원들은 곡물과는 달리 복잡한 리그닌(lignocelluloses)으로 구성되어 있습니다. 리그닌계 셀룰로오스는 식물의 줄기, 잎, 음식물 쓰레기 등 우리가 먹지 않고 버리는 농업 및 산림자원에 존재하고 있습니다.
니모 프로젝트는 이런 “녹색 쓰레기 (Green Waste)”를 액체화시켜 바이오 에탄올로 만드는 데 목적이 있습니다. 좀 더 구체적으로는 보통의 바이오 에탄올 생산과정에서 초기의 전처리 단계(preprocessing)에서 리그닌의 셀룰로오스 부위와 헤미셀룰로오스 부위를 분리해 낼 수 있는 강력한 효소 시스템을 개발하는 것이 됩니다. 제1세대 바이오 에탄올 생산에서는 이 단계가 주로 화학공학적 방법으로 이루어졌습니다.
사카린화(Saccharification)으로 잘 알려진 이 단계를 효과적으로 처리하는 방법이 있다면, 바이오 에탄올 생산의 다음 단계인 미생물에 의한 발효는 좀 더 쉽고 독성이 없는 친환경 상태로 진행할 수 있습니다. 게다가 이 부분의 기술적인 문제 해결은 바다에 존재하는 엄청난 이끼 (algae)를 무한한 바이오 에탄올 자원으로 이용할 수 있게 만들 것입니다.
아직 니모 프로젝트의 연구는 조용하게 진행되고 있지만, 이 프로젝트의 결과가 나오는 때 세계는 조용하게 있을 것 같지 않습니다.