산림청 국립산림과학원(원장 전범권)은 일반 포플러 대비 생장속도가 2배 빨라 탄소흡수와 미세먼지 저감능력이 우수하고, 바이오매스의 주재료인 셀룰로오스 함량이 2배 높아 연료 활용도가 뛰어난 바이오매스 맞춤형 ‘포플러 슈퍼클론(SCII-M221)’을 개발했다고 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 16wt%까지 획기적으로 감소하면서 연료화 효율은 더 높아졌다.

국립산림과학원 산림생명공학연구과 한심희 과장은 “최근 화석연료 과다사용에 따른 전 지구적 기후변화 현상과 미세먼지 등으로 환경친화적이며 재생가능한 대체 에너지의 개발 및 보급이 매우 시급한 상황”이라며 “포플러 슈퍼클론(SCII-M221)과 같은 유용수종 연구를 통해 기후변화에 대응하는 산림자원을 개발하고 미래 에너지원으로서의 숲의 가능성도 높여나갈 것이다”고 밝혔다.