금을 녹이는 세균이 있다고?

세균이 금을 녹일 수 있다면 믿어지시나요?

자연계에서는 어느 하나의 금속만 함유되어 있는 광석은 비교적  적고, 대부분은 여러 가지 금속이 함께 함유되어 있다고 할 수 있습니다. 예를 들면 티타늄 자철광은 철 이외에도 티타늄과 바나듐을 함유하고 있죠. 또 석탄이나 철광석 중에는 게르마늄 등의 분산원소(그  자신은 거의 또는 전혀 광물을 만들지 않지만 광석  속에 소량의 성분으로 존재하는  원소)가 함유되어 있습니다. 

물론 광석 속에 함유되어 있는  모든 금을 가능하면 채굴하는 것이  가장 효과적이라 할 수 있을 겁이다. 그리고 여기에도 미생물이 활약할 무대가 있다고 할 수 있죠. 과학자들은 미생물 야금에 사용되는 새로운 미생물을 찾기 위해 밤낮을 가리지 않고 연구를 계속하고 있는데요. 아연, 몰리부덴, 철, 크롬은 예전 소련이나 그 외 다른 나라에서 미생물을 이용해서 채취하는 금속의 아주 일부분에  지나지 않았는데요. 

 

중세기 연금술사는 어떤 금속이라도 금으로 바꾸어 버리는 현자의  돌을 늘 꿈꾸어 왔죠. 그러나 20세기의 과학자들은 세균을 이용해서 금을 얻어내려고 합니다.  언뜻 보면 이런 아이디어는 현재의 관점으로 보더라도 공상으로밖에  여겨지지 않을 줄도 모르는데요.  사실 대다수의 전문가들은 극히 최근까지도 그렇게 생각해 왔다고 할 수 있죠. 그러한 생각에는  유력한 근거가 있기 때문이라 할 수 있습니다. 

 

금이라는 금속은 활성이 낮기 때문에 진한 황산이나 진한 질산으로 녹일 수가 없습니다. 금을 녹일 수 있는 것은 오로지 왕수(진한 염산과 진한 질산은 3대 1의 비율로 섞은 용액)뿐이죠. 미생물은 이 왕수에 맞설 수 없는 이상 활동범위를  구리나 철이 광석에 한정할 수 밖에 없다고 여겨져 왔습니다. 그렇지만 미생물계의 놀라운 힘이 있었던 것이죠.

 

아프리카 세네갈 공화국을 가로질러 흐르는 이와라 강변에 금이 산출되는 첫째 언덕이 있는데요. 그러나 이광산은 자연금의 직경이 1미크롬 정도이고 광맥도 드문드문 있어서 공업적인 가치는 없는 곳이라 할 수 있죠. 단지 현지 주민들이 많은 시간과 노력을 쏟아서  겨우 약간의 금을 얻을 따름이었습니다. 가령 이런 수공업적인 방식일지라도 몇십 년만 계속해서  금을 채취한다면 그렇지 않아도 빈약한 광맥은 끝장나고 말겠지요. 

 

그런데 첫째 언덕의  금 광맥은 파내도 전혀 떨어지지 않았습니다. 세네갈의 수도 다카르에 있는 지질조사의 소장인 R 마르티네 박사는 이  첫째 언덕의 금 광맥이 끝나지 않는 이유는 미생물의 활동에 의해서 계속해서 금이 보급되기 때문이라는 설을 주장하게 되는데요. 마르티네 박사의 이러한 설에 찬성한 여류 과학자 이베트 팔레가 그 설의 입증에 몰두하게 됩니다. 그녀는 이 언덕의 흙 속에 사는 미생물의 활동을 상세히 연구하기 시작했죠.

 

그 결과 세균의 활동에 의해서 금이 용해되는 과정은 증명되었는데요. 그러나 그 과정은 연구자가 예상했던 것보다 훨씬 복잡하였습니다. 현재 실험실에서는 미생물을 이용해서 흙속에 함유되어 있는 금의 82%까지  채취가 가능했습니다. 이 방법은 이미 특허가 나 있고 공업적으로 실험하는 단계까지 와있다고 합니다. 혹시 공장 규모로 실시한 실험결과가 실험실에서 한 실험결과와 비교해서 손색이 없다면 미생물에게는 또  하나 금을 채취하는 업무가 부여되지 않을까 싶군요. 

석유기사들도 점점 미생물에 주목하고 있다고 하는데요. 과학자들이 밝혀낸 바에 따르면 일부 유전에서 발생하는 천연가스는 미생물이 활동한 결과물이라 할 수 있습니다.  그래서 일반적인 방법으로는 채굴이 불가능해 보이는 유전에 대해서 이 현상을 이용할 수 없을까 하는 생각을 하게 되죠. 그리고 이런 대담한 착상은 즉시 실험에 들어가게 되는데요. 천연가스를 만드는 특수한 세균이 유전으로  '출장'가서 석유에서 메탄, 수소, 질소, 탄산가스를 만들고 있다고 할 수 있죠. 이들 가스가 모이게 됨에 따라 압력이 높아지게 됩니다.

 

그 위에 석유속에 가스가 녹아들면 석유는  점성이 감소해서 매끈하게 되는데요. 그 결과 유정의 생산성은 눈에 띄게 향상되게 됩니다. 이외에도 미생물은 석유나 천연가스의 광산을 탐사하는 데도 큰 역할을 하고  있는데요. 그 이유는 이들 광산의 위에 있는 암석이나 물속에는 특정한 미생물이 살고 있기 때문이라 할 수 있습니다. 여러 장소에서 채취한 물을 분석해서 혹시 이런 미생물이 발견되면 지하 심층부까지 시추해서  석유를 탐사할 만한 가치가 충분히  있는 장소라는 것을 쉽게 추정할 수 있을 것 입니다.