일본산업뉴스요약

첨단기술, 차세대 선도자
심해열수분출공 발전(發電) 현상 확인
생명 탄생의 비밀에 한발자국 다가간다

야마모토 마사히로(山本　正浩) 씨 / 해양연구개발기구 연구원
; 1974년 후쿠야마 현 출생. 2004년 도쿄대학대학원 농학생명과학연구과 박사과정 수료. 도쿄대와 해양연구개발기구의 박사연구원을 거쳐 2008년부터 현직.

「지구의 마지막 비경(秘境)」이라고 불리는 심해에 천연 발전소가 존재한다 ---. 해양연구개발기구의 연구원, 야마모토 쇼지 씨는 5월, 독일 화학잡지에 이런 연구 성과를 발표했다. 이것은 단순한「불가사의한 현상」이 아니다. 태고의 지구에서 어떻게 생물체가 탄생되었는지, 그 비밀을 밝혀내는 열쇠를 쥐고 있을지도 모른다.

2015년 1월 해양기구의 해양조사선「나츠시마」에 탑승한 야마모토 씨는 오키나와 섬에서 북서쪽으로 약 150km 떨어진 조사 지점을 향했다. 목적 장소는 뜨거운 물이 부글부글 분출하는 수심 약 1,000미터의 심해 바닥. 계측기를 실은 무인탐사기「하이퍼 돌핀」을 보냈다.

해저에서 분출하는 열수(熱水)에는 황화수소 및 금속이온이 함유되어 있다. 주위에는 해수에 의해 온도가 식게 되어, 침전된 유화광물을 형성하는 광상이 펼쳐져 있다. 이 유화광물은 전도성을 가졌다고 한다. 야마모토 팀 그룹은「자연스러운 발전현상이 나타나고 있을 것이다」라는 가설을 세워, 그것을 증명하는데 목표를 삼았다.

계측에서는 해저표면과 해수 사이의 전위차(電位差)가 있다는 것을 알게 되었다. 해저 밑의 열수에서 황화광물을 통해 해수로 전자를 주고받게 되면서 전류가 발생되는 것을 나타내는 현상이다. 예측했던 대로의 결과였다. 그 후, 다른 열수분출공도 조사하여 광범위한 발전 현상을 알아냈다. 채취한 황화광물을 사용한 실내실험에서 가설이 맞았다는 것을 최종 확인할 수 있었다.

그 성과는 전문가로부터 높이 평가 받아, 해외에서도 기사화되었다. 모르는 연구자로부터「대단히 흥미롭다」라는 전자메일도 받았다고 한다. 「세상 사람들에게 인정받게 되어 기뻤다」라고 야마모토 씨는 미소를 지었다.

주목을 받게 된 커다란 이유는 생명체 탄생과의 관계이다. 심해의 열수분출공은 생명체 기원의「최고 유력 후보지」라고 불리지만, 상세한 과정에 대해서는 아직 밝혀지지 않은 것이 많다. 여러 가지 유기화학반응을 촉진하는 전기가 태고의 생명체 기원과 관련되어 있다고 한다면 수수께끼가 한번에 풀릴 가능성도 있다.

야마모토는 원래 미생물 대사 연구가 전문이다. 도쿄대학 대학원의 박사과정에 재적하고 있을 당시, 미생물의「에너지원」에 흥미를 가졌다. 수소 및 철, 그리고 황화수소---. 지구상에 살고 있는 모든 것을 먹어 치우는 미생물이 존재하며,「그 다양성 안에서 볼 수 있는 보편성을 해명하고 싶다는 생각이다」.

현재 연구는 지인을 통해 알게 된 이화학연구소팀 리더인 나카무라(中村)의 제안으로 열수광상을 구성하는 유화광물의 전기적 성질을 조사해본 결과, 전도성을 가지고 있다고 판명. 열수분출공의 주위에서 인공적인 발전이 일어나는 것을 확인하여 2013년에 발표했다. 그리고 이번 연구는 큰 진전을 가져왔다.

「정말 행운이었다」. 생명체 기원이라는 누구나가 흥미를 가질 수 있는 테마를 정면에서 도전하는 야마모토 씨는 현재의 입장을 이와 같이 표현했다. 그런 장대한 연구가 설마 생계의 수단이 될 줄은 몰랐다. 앞으로도 생명체 탄생의 비밀을 풀어나가기 위한 실험 및 조사를 거듭해 나갈 생각이다. 「전기가 이행하는 역할을 나타내는 실험 데이터는 이미 몇 가지 나오고 있다」라고 밝혔다.

이번 성과는 산업 응용으로 연결시킬 수 있는 가능성도 내포하고 있다. 해저에 전기를 에너지로 이용하는 미생물의 생태계가 존재한다고 사료되며, 그 에너지를 이용하여 유기물을 생성하거나, 오염물질을 제거하거나 하는 기술로 연결시킬 수 있을 것으로 기대되고 있다. 바다 밑바닥을 무대로 한 야먀모토 씨의 연구에 한시도 눈을 뗄 수 없다.

  -- 끝 --