개솔린 값이 갤런당 3달러를 넘고, 석탄이나 석유 같은 화석 연료 소비로 인한 지구온난화에 대한 우려가 커가고 있는 요즘 종자및 바이오테크놀로지 회사들은 옥수수를 비롯한 농작물들을 에탄올 및 기타 생물연료용으로 맞춤 개발하는 일을 새로운 사업기회로 여기고 있다.

예를 들자면 ‘신젠타’는 2008년부터 에타놀로 전환되는 것을 돕도록 유전자 조작된 옥수수를 시판하기를 희망하고 있다. 이 옥수수에는 알갱이마다 보통 옥수수라면 에탄올 공장에서 따로 첨가해야 하는 효소가 들어 있다.

바로 지난 주 ‘듀퐁’과 ‘번지’는 메주콩을 식용으로 개선하기 위해 설립한 기존 합작회사에서 콩을 생물연료 및 기타 산업용으로 디자인하는 일도 겸한다고 발표했다. 캘리포니아의 식물유전공학회사인 ‘세레스’는 미국의 대평원 지역에서 자생하는 풀(switch grass)을 에너지 작물로 바꿔 놓는 작업을 하고 있다.

에너지 작물 개발은 그동안 해충과 제초제에 저항하는 식물 개발에 초점을 맞춰온 유전자 공학이 식물의 기본 구조변화에까지 손을 뻗칠 수 있음을 의미한다. 예를 들어 식물이 똑바로 서있을 수 있도록 딱딱하게 해주는 물질이지만 식물의 섬유소를 에탄올로 변화시키는 데는 방해가 되는 목질소의 양을 줄이는 일도 그 목표 중 하나이기 때문이다.

아직까지는 바이오 에너지에 대한 관심은 농작물을 에탄올로 바꾸는 화학적 과정의 개선에 집중돼 있지만 생물연료가 미국의 석유소비를 상당량 감소시키기 위해서는 작물 자체가 개량되어 에이커당 에너지 생산량이 증가돼야 할 것이라고 전문가들은 지적하고 있다.

또한 옥수수 이외의 새로운 농작물 자원을 개발해야 한다. 연방 에너지부 보고에 의하면 미국에서 생산되는 옥수수를 몽땅 에탄올로 바꿔도 고작 석유 소비량의 15% 정도를 대체할 수 있을 뿐이기 때문이다.

에너지부의 생물연료 전문가인 제랄드 터스칸은 앞으로 10~15년간 에탄올 공장으로 보내질 작물에 대한 연구가 활발할 것으로 내다봤지만 업계가 꼭 유전공학에만 의존하고 있는 것은 아니다. 현재 농작물 관련 바이오테크놀로지를 주도하는 회사인 ‘몬산토’는 생물연료 개발에 관한한 기존 작물에 집중하고 있다. 기존 옥수수 종자중 어떤 것이 에탄올 생산에 더 적합한지를 시험해온 몬산토와 마찬가지로 옥수수씨 업계에서 몬산토의 라이벌 회사인 듀퐁 계열사 ‘파이오니어 하이 브레드 인터내셔널’도 같은 일을 하고 있다. 발효성 전분 함량이 많은 특정 종자를 사용하면 에탄올 생산량이 2~5% 증가된다는 것이다. 이미 일부 에탄올 공장들은 특정 옥수수 종자만 요구하거나 프리미엄을 주고 구입하고 있다.

듀퐁의 식물유전자연구 및 개발담당 부사장 윌리암 니버는 에탄올 생산에 요구되는 옥수수는 매우 딱딱한 것인데 장차 이 옥수수 수요가 매우 커지면 농업방식까지 변화할 가능성이 있다고 말하고 있다. 농부들이 옥수수와 다른 작물을 번갈아 심지 않고 해마다 옥수수만 심어서 땅을 망칠 수도 있다는 것이다.

사실 연료용 옥수수에 요구되는 자질인, 병충해와 한발에 강해 수확량이 많을 것은 식용 옥수수에도 똑같이 요구되지만 ‘신젠타’가 에너지 생산 목적으로 개발하고 있는 효소가 함유된 옥수수는 해당되지 않는다. 문제의 효소 아밀라제는 에탄올 제조사들이 전분을 당으로 분해시키기 위해 옥수수에 첨가하는 것인데 옥수수가 스스로 아밀라제를 생산하도록 하기 위해 ‘신젠타’는 해저 온수공 근처에 사는 미생물에서 빌려온 유전자를 첨가시킨다. 열에 잘 견디는 미생물에서 추출된 이 유전자로 인해 에탄올 공장의 생산 효율이 높아진다는 것이다.

그러나 옥수수를 가지고 무슨 재주를 부리건 전분만 가지고는 충분한 에탄올을 생산할 수 없다고 생각하는 전문가들은 모든 식물에 존재하는 섬유소로 눈을 돌리고 있다. 복합당인 섬유소를 효소를 이용, 단당으로 분해시켜 에타놀로 발효시킨다는 것이다.

생물연료용 섬유소는 옥수수대 같은 농업용 잔류물에서도 얻을 수 있지만 에너지 생산을 위해 특정 작물을 재배할 필요성도 대두되고 있다, 특히 따로 물이나 비료를 주거나 해마다 새로 심어야 할 필요가 없는 다년생 풀 종류에 관심이 모이고 있다.

그래서 ‘세레스’가 희망을 걸고 있는 것이 스위치그래스다. 한발에도 잘 견디고 에타놀 공장에서 분해도 쉽게 되기 때문이다. 캘리포니아주 헤이웨드에 있는 ‘멘델 바이오테크놀로지’는 중국이 원산지인 다년생 물 미스캔터스에 더 기대를 걸고 있다. 따로 심거나 비료, 물을 주지 않아도 10년동안 해마다 에이커당 20톤 이상을 거둘 수 있기 때문이다. 또 다른 섬유소원은 에너지부가 서둘러 나무로서는 처음으로 유전자 지도가 판독된 포플러 나무다.

이같은 섬유소원들은 가만 둬도 얼마든지 얻을 수 있는 것으로 여겨졌지만 차츰 이들 작물에도 바이오테크놀로지가 필요할지 모른다는 견해가 대두되고 있다. 그와 함께 콩이나 옥수수보다 수명이 길고 번식도 잘되는 나무나 풀마저 유전자를 조작하는데 대한 우려 또한 커가고 있다.

유전자 변화된 옥수수로 연료를 맞춤개발하는 움직임에 반대론도 만만치 않다. 유전자 변화된 식물의 꽃가루가 날려 정상 식물과 수정, 목질소 부족으로 숲 전체가 축 처지게 될지도 모른다고 우려하는 환경보호주의자들은 그 위험을 경고하기 시작했고 일부는 자동차에 사용하기 위해 옥수수를 변화시킨다는 생각 자체에 반대하고 있다.

그러나 찬성론자들은 외국산 원유 의존에 비교하면 그 정도는 위협도 아니라고 주장한다. 식물로 에탄올을 생산하는 과정에서 탄산개스가 흡수되므로 지구 온난화를 막아준다는 연구도 내세운다.

그렇지만 미국에서 연료용으로 개발된 이 옥수수의 꽃가루가 퍼지거나 씨가 뒤섞여 인간 및 동물의 먹거리에 섞여 들어갈 것은 거의 불가피하다고 봐야 한다.

또 반대론자들은 옥수수에 첨가하는 아밀라제는 거의 연구되거나 검증되지 않은 미생물에서 추출한 것이며 어떤 아밀라제는 앨러지를 유발시킨다고 말한다.

LA aT Center (자료원:Koreatimes)