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바이오 플라스틱 시대 온다… 미생물로 플라스틱 만들고 분해까지

관리자 등록일 : 2023-12-12

KAIST, 미생물 플라스틱 경쟁력 분석 논문 발표
폐플라스틱 유용화합물로 전환…'플라스틱 순환경제’ 강조

국내 연구진이 미생물로 플라스틱을 생산하고, 폐플라스틱을 처리하는 대사공학 기술이 경제에 미치는 영향을 분석했다. 이 기술은 일상생활에서 나오는 폐기물을 해결하면서 새로운 플라스틱 산업 분야를 개척할 것으로 기대된다.

한국과학기술원(KAIST)은 이상엽 생명화학공학과 특훈교수 연구팀이 지난달 30일 미생물 플라스틱 생산과 폐플라스틱 처리 기술을 정리한 ‘미생물을 이용한 플라스틱의 지속 가능한 생산·분해’ 논문을 국제학술지 ‘네이처 마이크로바이올로지(Nature Microbiology)’에 발표했다고 11일 밝혔다.

플라스틱은 전 세계적으로 연간 4억6000만t이 생산되고 있다. 플라스틱을 줄이자는 운동도 있지만 2060년에도 12억3000만t이 생산될 것이라는 전망이 나올만큼 현대 사회에서 빼놓을 수 없는 중요한 소재다. 동시에 매년 막대한 양의 플라스틱 폐기물이 발생하고 있고, 이로 인한 미세플라스틱은 생태계를 위협하고 있다. 해양으로 흘러간 플라스틱 폐기물은 지구의 이산화탄소를 흡수하는 해양 플랑크톤의 활동을 방해해 기후위기를 심화하기도 한다.

플라스틱 오염을 줄이기 위해 지속 가능한 플라스틱 생산·처리 기술 개발의 최전선에 한국 연구진이 있다. 바로 대사공학이다. 대사공학은 미생물 같은 생명체의 유전자를 체계적으로 분석해 대사 물질이 분해되고 합성되는 과정을 밝히는 학문이다. 이후 대사과정을 인위적으로 조작해 유용한 물질을 생산할 수 있다. 대사공학을 이용해 화석원료 대신 재생 가능한 바이오매스 자원에서 플라스틱을 생산하고 분해하는 것이다.

연구팀은 미생물 기반 최신 기술을 총망라해 실질적으로 플라스틱 문제 해결에 어떻게 도움을 주는지 분석하고, 기술들의 한계점과 전망 등을 제시해 ‘플라스틱 순환경제’를 위한 청사진을 제시하고 있다.

현재 흔히 사용되는 폴리에틸렌(PE)과 같은 합성 플라스틱부터 생분해돼 미세플라스틱 발생 우려가 없는 미생물 유래 천연 고분자(PHA) 등 다양한 플라스틱에 대사공학을 접목하는 방안을 설명했다. 또 미생물로 플라스틱을 분해한 후 다른 유용화합물로 전환하는 ‘업사이클링’ 과정을 소개해 기술의 경쟁력도 강조했다.

이상엽 특훈교수는 “플라스틱을 지속 가능하고 책임감 있게 사용해 환경을 보호하고 ‘신플라스틱’ 산업으로 경제사회 발전을 동시에 이루는 것이 중요하다”고 말했다.

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