[미국] 버팔로대학 연구팀, 물 정화·연료 생산 위한 프로젝트 참여
뉴욕주립대학교 버펄로대학(University at Buffalo : UB) 공학교수 이언 브래들리(Ian Bradley)와 그의 연구그룹은 미국 에너지부(Department of Energy : DOE)가 자금을 지원하여 하·폐수를 정화하기 위해 녹조를 사용하는 것과 동시에 연료 생산을 위한 바이오매스(biomass)를 생산하는 것을 연구할 200만 달러 프로젝트의 공동연구팀으로 협력하고 있다.
이 프로젝트는 버펄로대학(University at Buffalo : UB)뿐만 아니라 노스이스트 대학교(Northeastern University)와 CLEARAS 물회수 연구소(CLEARAS Water Recovery)와 공동으로 일리노이 대학교(University of Illinois) 토목 및 환경공학부 제레미 게스트(Jeremy Guest) 부교수가 주도하고 있다.
버펄로대학의 공학 응용과학대학의 토목·구조·환경공학 교수인 브래들리(Bradley)와 그의 팀은 과학자들이 하·폐수를 처리하고 연료를 생산하기 위한 효과적인 시스템을 개발하는 데 핵심이라고 말하는 해조류의 구성과 기능에 초점을 맞출 것이다.
브래들리(Bradley) 교수는 "하·폐수 처리뿐만 아니라 조류에서 나오는 연료의 생산과 우리가 사료 원료 생산에 대해 어떻게 생각하는지도 믿을 수 없는 기회"라고 말했다.
그는 이어 "우리의 연구팀이 조류 종의 DNA와 RNA를 조사하여 누가 무엇을 하고 있는지 확인할 것"이라면서 "우리 조는 폐수를 처리하고 연료를 생산하는 데 사용되는 조류의 생태를 최첨단 방법을 이용해 조류종과 이들이 시스템에서 어떤 역할을 하는지 파악해 볼 것이다"라고 덧붙였다.
조류의 구성을 이해하는 것은 이 과정의 첫 번째 단계 중 하나이다. 일단 연구자들이 존재하는 조류들의 종류와 그들이 어떻게 자라는지를 이해하면, 그들은 시스템을 더 효과적으로 설계할 수 있다.
연구자들은 목표 종을 생성하기 위한 맞춤형 과정과 고품질 연료를 생산하기 위한 바이오매스를 만들 수 있을 것이다.
버팔로대학의 브래들리(Bradley) 교수는 "조류에서 나오는 연료는 재생 가능한 자원이다"라면서 "DOE는 녹조 생물연료가 지속가능하기 위해서는 하·폐수를 사용해야 한다고 말했지만, 이것은 그것 자체의 도전과 함께 온다. 하·폐수는 영양소가 풍부하지만 그 위에서 자라는 성분과 해조류는 늘 변화하고 있다"고 말했다.
브래들리(Bradley) 교수는 또 "계통의 조류 종류와 그것이 어떻게 가장 잘 자라는지를 이해함으로써, 우리는 그 조류들이 생산량을 증가시킬 수 있도록 특별히 시스템을 설계할 수 있다"라고 덧붙였다.
이 프로젝트를 위해 브래들리와 연구팀은 버팔로대학(UB)의 유전체학과 생물정보학 코어를 사용하여 프로젝트와 제휴하고 있는 조류 치료 시스템에서 받은 조류 샘플로부터 DNA와 RNA의 순서를 정할 것이다.
이 연구는 하·폐수 처리에 사용되는 생물학적 공정에 대한 현재의 연구와 DNA 및 RNA 염기서열(sequencing)과 같은 분자방법을 사용하여 이러한 과정을 연구한다.
이 프로젝트는 그 팀에게 조류에 대한 이해를 증진시킬 기회를 제공한다.
브래들리(Bradley) 교수는 "서남부와 같이 따뜻하고 햇볕이 잘 드는 기후에서만 녹조를 재배하는 것이 아니라 전국의 하·폐수처리장을 조류 생산시설로 바꿀 수 있을 것"이라고 말했다.
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UB Engineer Joins DOE-Funded Project To Purify Water And Produce Fuel
UB engineering professor Ian Bradley and his research group are collaborators on a $2M project funded by the U.S. Department of Energy that will study the use of algae to purify wastewater while simultaneously producing biomass for fuel production.
The project is led by Jeremy Guest, associate professor in the Department of Civil and Environmental Engineering at the University of Illinois Urbana-Champaign, in collaboration with researchers at Northeastern University and CLEARAS Water Recovery, as well as UB.
The work by Bradley, assistant professor of civil, structural and environmental engineering in the School of Engineering and Applied Sciences, and his team will focus on looking at the make-up and function of algae, which the scientists say is key to developing an effective system to treat wastewater and produce fuel.
“It is an unbelievable opportunity to not only significantly advance wastewater treatment, but the production of fuel from algae and the ways in which we think about feedstock production,” Bradley says.
He explains that he and his team will examine the DNA and RNA of algal species “to identify who’s there and what they are doing. Our group will be looking at the ecology of algae used to treat wastewater and produce fuel by using cutting-edge methods to identify the algal species and the role they play in the system.”
Understanding the make-up of algae is one of the first steps in this process. Once researchers understand the types of algae that are present and how they grow, they can design systems more effectively.
Researchers will be able to create tailored processes to generate target species and biomass to produce higher-quality fuel.
“Fuel from algae is a renewable resource,” Bradley says. “The DOE has said that algal biofuel must use wastewater in order to be sustainable, but this comes with its own challenges. Wastewater is rich in nutrients, but the composition and algae that grow on it are always changing."
"By understanding the types of algae in a system and how they grow best, we can design the system specifically for them to increase production.”
For this project, Bradley and his team will use UB’s Genomics and Bioinformatics Core to sequence the DNA and RNA from algal samples they receive from the algal treatment systems that are partnering on the project.
The work dovetails with their current study of biological processes used for wastewater treatment, and use of molecular methods, like DNA and RNA sequencing, to study those processes.
This project offers the team a chance to advance the understanding of algae.
“Rather than growing algae in only warm and sunny climates like the Southwest, we could transform wastewater treatment plants all over the country into algae production facilities,” Bradley says.
[출처=워터온라인(https://www.wateronline.com/doc/ub-engineer-joins-doe-funded-project-to-purify-water-and-produce-fuel-0001) / 2020년 8월 27일]