‘저메탄 소고기’, 온실효과 줄일 해법될까 [강석기의 과학풍경]

온실가스 하면 이산화탄소를 떠올리지만 메탄도 만만치 않다. 온실효과가 이산화탄소보다 수십배 크다 보니 배출되는 양은 100분의 1도 안 되지만 지구온난화 기여도가 30%나 된다는 연구 결과도 있다. 이산화탄소 배출 대부분이 화석 연료를 태울 때 나오는 것과 달리 메탄 배출의 30%는 가축에서 나온다.

소나 양 같은 되새김질 가축의 제1위(혹위 또는 반추위)에 사는 미생물이 만든 메탄이 트림으로 나와 대기로 흩어진다. 몸무게가 1조분의 1g에 불과한 메탄생성균이 만드는 메탄은 미미한 양일 텐데 이렇게 큰 영향을 미친다니 말 그대로 ‘티끌 모아 태산’인 셈이다. 그런데 최근 되새김질 가축의 메탄 배출량이 메탄생성균뿐 아니라 다른 존재의 영향도 크게 받는다는 사실이 밝혀졌다.

지난 4월 학술지 사이언스에는 혹위에 사는 섬모충의 종류와 양이 가축의 메탄 배출량을 좌우한다는 사실을 밝힌 논문이 실렸다. 섬모충은 표면이 잔털(섬모)로 덮인 원생생물(단세포 진핵생물로 실제 벌레(충)는 아니다)로 혹위에 사는 미생물의 25%(무게비)를 차지한다. 약물로 원생생물을 없애면 메탄 배출량이 최대 35%나 준다는 사실은 알려졌지만, 어떻게 영향을 미치는지는 모르는 상태였다.

중국과학원 연구자들은 젖소 100마리의 혹위에 사는 섬모충류를 분석한 결과 다시트리차속에 속한 종류가 우점종인 젖소의 메탄 배출량이 많다는 사실을 밝혀냈다. 이 과정에서 연구자들은 수소를 만드는 세포소기관을 발견해 수소체(hydrogenobody)라는 이름을 붙였다. 다시트리차에는 수소체가 빽빽이 들어 있었다. 메탄생성균은 이들이 만든 수소를 먹고 배설물로 메탄을 내놓는다. 따라서 다시트리차를 억제하거나 수소체가 적은 섬모충이 우점종이 되는 조건을 찾으면 메탄 배출량을 줄일 수 있을 것이다.

지난 8일 학술지 미국국립과학원회보에는 가축의 유전형에 따라 메탄 배출량이 다른 이유를 밝힌 중국 시베이(서북)농림대 연구자들의 논문이 실렸다. 홀스타인 품종 젖소 304마리를 대상으로 게놈 데이터와 메탄 배출량의 관계를 분석한 결과 ITFG2 유전자가 TA형인 젖소의 메탄 배출량이 적은 것으로 밝혀졌다.

이 유전형 젖소는 간에서 하이드록시멜라토닌을 많이 만드는데, 이 대사물은 혹위에서 프레보텔라라는 세균의 증식을 돕는다. 그 결과 먹이인 수소를 두고 프레보텔라와 경쟁하는 메탄생성균의 증식이 억제돼 메탄이 덜 만들어진다.

2015년 파리기후협약 이후 지구온난화를 막기 위해 육류 소비를 줄이자고 호소했음에도 지구촌 육류 소비량은 오히려 늘었다. 우리나라만 해도 1인당 육류 소비량이 10년 사이 20% 늘었고 특히 메탄을 내보내는 소고기는 30%나 늘었다. 나라에서 지원금이 나오면 한동안 고깃집이 붐빈다.

돈이 없어 꽃등심을 못 먹는 거지 돈이 있는데 지구 걱정에 안 먹기는 힘들다. 인도처럼 강력한 문화(종교)적 구속이 있지 않는 한 본능을 이성으로 누를 수는 없다. 위에 소개한 것들 같은 최근 연구를 최대한 빨리 현장에 적용해 ‘저메탄 소고기’를 내놓는 게 현실적인 대안 아닐까.