효소를 첨가한 진짜 생분해 플라스틱 제조 기술 2가지

플라스틱 스스로 완전 분해가 되는 2가지 최신 기술

현대 과학이 앞으로 가장 먼저 해결해야 할 과제가 있다면 바로 플라스틱 쓰레기의 문제일 것이다. 매일 엄청난 양의 플라스틱 쓰레기가 버려져 환경을 오염시키고 있다. 이런 폐플라스틱을 수거해 재활용하는 기술이 주목받고 있지만, 수거의 문제부터 재가공 비용의 문제까지 아직 해결해야 할 숙제가 많아 보인다. 

과학자들은 수년 전부터 또 다른 기술을 개발하고 있다. 대표적인 것이 미생물이나 박테리아를 이용해 플라스틱을 분해하는 기술이다. 그러나 이 기술이 크게 상용화하지 못하고 있는 이유는 적절한 환경에서 무수히 많은 플라스틱을 분해하는데 시간과 비용이 너무 많이 들기 때문이다. 

결국 또 다른 과학자들은 새로운 기술을 통해 플라스틱의 근본적인 문제를 해결하기 위해 노력하고 있다. 최근 주목 받고 있는 기술은 바로 플라스틱 자체가 생분해가 되는 진짜 '생분해성 플라스틱'을 만들어내는 것이다. 

1. 미국 스타트업 '인트로픽 매터리얼즈'가 개발한 생분해성 플라스틱

UC버클리 박사 출신인 애런 홀은 대학에서 연구한 기술을 상용화하기 위해 스타트업 '인트로픽 매터리얼즈(Intropic Materials)'를 설립하고, 진짜 생분해성 플라스틱 개발에 박차를 가하고 있다. 

인트로픽 매터리얼즈가 개발하고 있는 기술의 핵심은 플라스틱을 분해하는 효소를 플라스틱 제작 단계에서 넣어 생분해성 플라스틱을 만들어내는 것이다. 

플라스틱에 잠복해 있던 효소는 적당한 물과 열에 노출되면 깨어나 폴리에스테르의 일종인 ‘폴리유산(PLA)’의 고분자 사슬을 먹어 치워 PLA를 토양 내 다양한 미생물이 처리할 수 있는 젖산으로 바꿔주는 기능을 한다.

따라서 이 플라스틱이 땅 속에 묻히거나 버려지게 되면 플라스틱 내에 있는 효소가 플라스틱을 작은 분자들로 분해하고, 결국 미세플라스틱을 재생산하지 않고 완전하게 자연 분해돼 환경 오염을 일으키지 않고 사라지게 되는 것이다.  

현재 인트로픽 매터리얼즈는 플라스틱의 생분해 성능을 3배 정도 더 강화시키기 위해 기술을 개발하고 있으며, 앞으로 플라스틱 필름이나 일반 플라스틱 제품을 개발에 출시할 계획이다. 

Intropic Materials

https://intropicmaterials.com/

2. 독일 'Fraunhofer' 연구소가 개발한 생분해성 플라스틱

독일의 폴리머 연구소인 프라운호퍼(Fraunhofer)도 인트로픽 매터리얼즈처럼 플라스틱이 스스로 분해가 되는 진짜 생분해성 플라스틱을 개발하고 있다. 

프라운호퍼의 생분해성 플라스틱 제조 기술의 핵심도 바로 플라스틱 내에 효소를 첨가하는 것이다. 그런데 이들은 효소가 플라스틱 내에서 기존 보다 훨씬 더 높은 온도를 견딜 수 있도록 하는 기술을 개발했다. 

이 기술이 필요한 이유는 바로 플라스틱 제품을 제조할 때 높은 온도로 가공할 수밖에 없기 때문에 이 제조 과정에서 많은 양의 효소가 사멸될 수 있기 때문이다. 

따라서 프라운호퍼의 연구진들은 플라스틱 내에 삽입된 효소가 높은 온도에 견딜 수 있도록 다공성 무기 운반체를 이용해 안정화하는 방법을 개발했다. 

결국 이 기술은 진짜 생분해성 플라스틱을 가공해 다양한 제품을 만들 수 있도록 하는 핵심 기술이라고 할 수 있으며, 석유 기반의 플라스틱 제조뿐 아니라 바이오 플라스틱 제조에도 적용할 수 있다. 

Fraunhofer Institute

https://www.fraunhofer.de/en.html