KAIST, 플라스틱 생산부터 생분해까지 친환경 기술 소개

이상엽 특훈교수팀, '네이처 마이크로바이올로지'에 논문 게재

미생물 활용 기술을 포함한 플라스틱 라이프 사이클 [KAIST 제공. 재판매 및 DB 금지]

(대전=연합뉴스) 정찬욱 기자 = 한국과학기술원(KAIST)은 생명화학공학과 이상엽 특훈 교수 연구팀이 미생물을 활용해 플라스틱을 생산하고, 폐플라스틱을 친환경적으로 처리하는 최신 기술을 총망라한 논문을 '네이처 마이크로바이올로지' 온라인판에 지난달 30일 게재했다고 11일 밝혔다.

플라스틱은 연간 약 4억6천만t이 생산되고, 2060년에는 약 12억3천만t에 이를 것으로 전망된다.

1950년부터 63억t 이상의 막대한 플라스틱 폐기물이 발생했고, 이 중 1억4천만t 이상이 수중 환경에 축적된 것으로 파악된다.

최근에는 미세플라스틱 오염 심각성까지 대두해 해양 생태계와 인간 건강에 위험을 초래할 뿐 아니라 지구 이산화탄소 농도를 낮추는 데 중요한 역할을 하는 해양 플랑크톤 활동을 저해해 지구 온난화를 더욱 악화시키고 있다.

지속 가능한 플라스틱 생산 및 처리를 위해 다양한 기술들이 개발되고 있는데, 그중 미생물을 이용한 생명공학 기술이 주목받고 있다.

미생물은 자연적으로 특정 화합물을 생산하거나 분해할 수 있는 능력이 있다.

이러한 능력을 대사공학 및 효소 공학 기술 같은 생명공학 기술을 통해 극대화해 화석원료 대신 재생 가능한 바이오매스 자원으로부터 플라스틱을 생산하고 폐플라스틱을 분해하는 기술 개발이 활발히 이뤄지고 있다.

연구팀은 플라스틱의 지속 가능한 생산과 분해에 관한 미생물 기반 최신 기술들이 플라스틱 문제 해결에 실질적으로 어떻게 기여하는지 분석하고, 기술들의 한계점, 전망 및 연구 방향을 제시해 플라스틱 순환 경제 달성을 위한 청사진을 제공했다.

널리 사용되는 폴리에틸렌(PE)과 같은 합성 플라스틱부터 자연환경에서 완전히 생분해돼 미세플라스틱 발생 우려가 없는 미생물 유래 천연 고분자(PHA) 등의 유망 바이오 플라스틱까지 다양한 플라스틱에 대한 미생물 기반 기술의 상용화 현황과 최신 기술을 설명했다.

또 이러한 플라스틱들을 미생물과 미생물이 가진 효소를 이용해 분해하는 기술과 분해 후 다른 유용화합물로 전환하는 업사이클링 기술도 소개해 미생물을 이용한 기술의 경쟁력 및 잠재력을 조명했다.

제1 저자인 KAIST 생명화학공학과 최소영 연구조교수는 "앞으로 미생물을 통해 만든 친환경 플라스틱을 우리 주위에서 더욱더 쉽게 찾아볼 수 있을 것"이라고 말했다.

jchu2000@yna.co.kr

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