살아있는 곰팡이 기반 건축 자재, 한 달 이상 자체 복구

엔지니어들이 곰팡이와 박테리아 세포의 뿌리와 같은 균사체를 활용한 건축 자재를 개발했습니다. 4월 16일 Cell Press 저널 Cell Reports Physical Science 에 게재된 연구 결과 는 저온에서 살아있는 세포를 이용하여 제조된 이 소재가 자가 복구가 가능하며, 궁극적으로 콘크리트와 같은 고배출 건축 자재의 지속 가능한 대안을 제공할 수 있음을 보여줍니다.

"생물광물화된 재료는 모든 용도에서 콘크리트를 대체할 만큼 강도가 높지는 않지만, 저희와 다른 연구자들은 그 특성을 개선하여 더 많이 활용할 수 있도록 노력하고 있습니다."라고 몬태나 주립 대학의 조교수이자 이 논문의 책임 저자인 첼시 헤베란이 말했습니다.

일반적으로 며칠 또는 몇 주 동안만 사용할 수 있는 다른 유사한 생체재료와 비교했을 때, 헤베란 팀의 재료는 곰팡이 균사체와 박테리아를 사용하여 만들어졌으며 최소한 한 달 동안 사용할 수 있습니다.

헤베란은 "세포가 다른 기능도 수행할 수 있기를 바라기 때문에 이건 흥미로운 일"이라고 말했습니다.

박테리아가 재료 내에서 더 오래 생존할수록, 세포는 자가 복구나 오염 제거와 같은 유용한 기능을 수행할 시간이 더 많아질 수 있습니다. 본 연구에서는 자가 복구 및 복원 기능을 시험하지 않았지만, 이러한 재료의 장기간 생존 가능성은 이러한 기능의 기반을 마련합니다.

한때 살아있던 유기체로 만든 소재가 상업 시장에 출시되기 시작했지만, 아직 살아 있는 유기체로 만든 소재는 완벽하게 만드는 것이 어렵다는 것이 입증되었습니다. 짧은 생존 기간과 많은 건설 프로젝트에 필요한 복잡한 내부 구조가 부족하기 때문입니다.

이러한 과제를 해결하기 위해, 몬태나 주립대학교의 제1저자 에단 바일스가 이끄는 연구팀은 균사체를 생광물화 재료의 지지체로 사용하는 방법을 연구했습니다. 이는 균사체가 이전에 포장재 및 단열재의 지지체로 사용되었다는 사실에 영감을 받았습니다. 연구진은 균류인 뉴로스포라 크라사(Neurospora crassa)를 이용하여 다양한 복잡한 구조를 가진 재료를 제작할 수 있음을 발견했습니다.

"우리는 곰팡이 스캐폴드가 재료의 내부 구조를 제어하는 ​​데 매우 유용하다는 것을 알게 되었습니다."라고 헤베란은 말했습니다. "피질골처럼 보이는 내부 구조를 만들었지만, 앞으로는 다른 구조도 제작할 수 있을 것입니다."

연구진은 새로운 생체 ​​소재가 시멘트처럼 탄소 발자국이 큰 건축 자재를 대체하는 데 도움이 되기를 기대합니다. 시멘트는 인간 활동으로 발생하는 이산화탄소 배출량의 최대 8%를 차지합니다. 다음 단계로, 연구진은 세포의 수명을 더욱 연장하고 이를 대규모로 효율적으로 생산하는 방법을 연구하여 소재를 더욱 최적화할 계획입니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/04/250416135352.htm