(X) 환경용어

시루뻔 버섯

비소와 크롬화합물 정화시키는 신기한 버섯
꼭지명:환경정보

월간환경운동 1994년 12월호 – 시작94쪽
이동흡/임업연구원 임업연구사

폐기물처리법에서는 수은, 카드뮴, 납, 비소, 5가크롬, 알킬수은화합물, 시안화
합물, 유기인화합물, PCB, 해양투입처분에서는 유기염소화합물, 구리, 아연, 불
소화합물을 유해폐기물로 지정하고 있다. 이들 화합물은 모두 독성을 갖고 있
으며, 생물체에 대해서는 치명적인 해를 갖고 있다.
특히 비소는 독성을 이용하는 화합물로 농약, 목재방부제, 의약품에 널리 사용
된다. 금속상의 비소는 상온에서 안정되어 있으나, 가열하면 무수아비산으로
승화하는데 물에 녹기 쉬우므로 환경조건이 나쁘면 곧바로 수질오염의 원인이
된다.
한편 폐암이나 코에 점막을 파괴하는 유해물질인 6가크롬의 용도는 산화제(삭
카린, 염료, 의약품 등의 합성에 이용), 금속표면 처리(크롬도금, 크로메토처리,
알마이트, 전해연마, 방청제, 청관제, 플라스틱에칭 등), 냉각수에 첨가하는 방
청제, 안료 등에 주로 사용한다.

*인체에 유독한 비소, 크롬화합물
비소화합물은 인체에 만성중독을 일으키는데, 피로감, 권태감, 어지러움, 숨이
참, 가슴두근거림, 복통, 구역질, 식용부진 등이 일어나며, 증상이 더 진행되면,
신경염, 결막염, 빈혈, 간종, 간출혈, 괴사, 미세뇌손상증후가 나타나고, 피부각
화증은 피부암으로 옮겨가는 것으로 알려져 있다. 6가크롬은 동물세포와 결합
이 용이하고, 결합되어진 후 호흡기 계통의 장애, 폐암, 부식성피부염, 알레르
기성 피부염 등의 증상이 알려져 있다.
일반적으로 폐수중의 5가크롬을 제거하기 위한 방법으로 폐수에 납이나 바튬
의 수용성 염을 넣어주면 금속과 난용성염을 생성하고 침전을 형성하므로 이
를 제거한다. 그러나 납이나 바튬도 독성이 강한 물질이고 폐수처리용 약제로
는 적당하지 않기 때문에 환원중화법이나 이온교환흡착법을 적용하는 등 이들
의 제거방법은 매우 어렵다. 반도체산업의 발달과 더불어 비소화합물의 오염은
점차 더 심각해 질것으로 예상된다. 비소화합물의 폐기물만을 순수하게 수거하
여도 무수아비산은 승화온도가 낮기 때문에 건조, 소각 과정에서 고정시키기
매우 어려운 특징이 있다.
지금까지의 연구에서 일부 선진국에서는 박테리아를 이용한 크롬 및 비소화합
물의 산화·환원반응 및 분해과정은 밝혀진 바 있으나, 무기물 특히 중금속류
를 목재부후균에 의해 분해시키는 연구는 거의 실시된 바 없다. 박테리아류에
의한 크롬 및 비소화합물의 분해는 목재부후균보다 균 생리대사에 이용도가
훨씬 소극적이기 때문에 목재부후균을 이용하게 되면 수질오염원인 중금속류
제어를 보다 적극적으로 관여할 가능성이 높으므로 이러한 연구의 필요성이
더욱 강조되었다.

*중금속류 분해하는 목재부후균
저자의 연구실에서 배양하고 있는 230`여종의 목재부후균에 대해 크롬 및 비
소화합물의 내성 및 활성균주의 선발에서 우선 20`균주를 선발하였고, 이들 균
주중 크롬화합물이 농도 2000`ppm`에서 비교적 내성을 나타낸 균주는 시루뻔
버섯(학명:Inonotus cuticularis), Chaetominum globosum(우리말명 없음), 콩
버섯(학명:Daldma concentroa)이었으며, 시루뻔버섯과 콩버섯은 비소화합물
에 대해서도 강한 내성을 갖고 있었다.
특히 이들 균주중 시루뻔버섯은 참나무류에 많이 발생하는 백색부후균으로 자
실체는 반원형으로 여러개가 중생을 하고 있으며, 폭은 3~10cm, 두께는
2~5mm로 표면에 갈황색의 짧은 털이 있고, 밝은 황색의 테두리를 갖고 있다.
시루뻔버섯의 대량증식을 위한 진탕배양시의 건균체의 생산량은 1.3g/l정도이
고, PH는 3.6정도이다. 생장초기에 유도기를 거의 갖지 않았으며, 정상기에 도
달한 후 사멸기까지의 기간이 15일정도로 비교적 산업적 이용에 유리한 특성
을 갖고 있다.
진탕배양에서 균체생산량이 대수기에 도달했을 때, 진탕배양액 중에 중크롬산
카리의 농도가 2000ppm이 되게 투입한 크롬화합물의 감소량의 변화는 배양 3
일후 75%정도의 크롬화합물의 흡착이 있었다. 그러나 더이상의 크롬화합물의
흡착이 없는 것으로 추정하여 크롬화합물을 균생리 대사물질로 이용하는 것이
아니라 화합물의 물리적인 작용에 의해 균세포와 결합하는 것으로 추정할 수
있다. 균세력이 왕성하면 이들 화합물의 흡수능력이 크고, 균세력이 약할 때는
흡수능력이 작아지므로 균 생리 대사 물질로 이용하지 못한 흡수한 화합물을
균체외로 배출하는 것으로 유추 해석할 수 있다.

*비소와 크롬을 흡수하는 시루뻔 버섯
크롬화합물의 경우 2가 및 6가 크롬은 동물세포와 결합이 용이하고, 결합되어
진 크롬은 쉽게 떨어지지 않는다. 또한 접촉부위에서 유전자 변이를 일으킬 가
능성이 있으므로 인체나 동물에게 치명적인 해를 끼칠 수 있다. 그러나 3가크
롬은 동물세포와 결합이 용이하지 않으며, 또한 결합이 되어도 쉽게 떨어져 나
오므로 그 피해가 적은 것으로 보고되고 있다. 일반적으로 균체중의 크롬은 거
의 3`가크롬이므로, 일단 균체의 물리적인 작용에 의해 흡수한 6`가크롬은 3`
가크롬으로 변환되어질 가능성이 매우 크다.
동일한 방법으로 오산화비소 500`ppm`을 시루뻔버섯의 진탕배양액중에 투입해
본 결과 5일후의 비소화합물을 99%` 감소시켰으며, 배양일수의 경과에 따라
점차 비소화합물이 감소되어진 것으로 추정되며, 비소화합물을 적극적으로 균
생리대사에 이용함을 유추할 수 있다. 그러나 균체내에 흡수되어진 비소화합물
이 균세포내에서의 작용기능에 대해서는 아직 미지의 상태에 있으므로, 균세포
내액중이나, 균세포외액 및 균사체중의 비소화합물의양을 구분하여 균체내의
대사경로를 추정하기 위한 시험이 추진중에 있다.
끝으로 시루뻔버섯이 비소와 크롬화합물에 대해 탁월한 정화 능력을 갖고 있
지만, 이것을 산업적으로 응용하기까지에는 해결해야 할 과제가 많이 남아 있
다. 예를 들면 현재 규균배양을 위한 배지의 조성성분 자체가 다량의 탄소를
갖고 있는 유기물이기 때문에 부영양화를 유발할 가능성이 있으므로 시루뻔버
섯이 오랫동안 영양공급을 받으면서 부영양화 없이 비소와 크롬을 분해·흡착
할 수 있도록 담체를 개발해야 하고, 담체를 이용할 파이럿 개발 등이 남아 있
다.

**이동흡/1956년 경북 예천 출생으로, 동국대학교 임학과를 졸업했고, 일본 교
또대학에서 농학박사 학위를 취득했다. 현재 산림청 임업연구원에서 목재보존
을 담당하는 임업연구사로 재직중이다.


admin

(X) 환경용어의 최신글

댓글 남기기