“플라스틱, 썩는 데만 수백 년 걸린다는데”…7개월 만에 생분해되는 미세플라스틱 개발

보통 플라스틱은 자연에 버려졌을 때 썩는 데만 수백 년이 걸리는 것으로 알려져 있다. 또한 플라스틱은 미세플라스틱으로 부서지면서 환경 오염을 일으키는 동시에 인체를 위협하는 등 다양한 문제를 야기하고 있다. 이러한 가운데 최근 해외의 한 연구팀이 7개월 만에 생분해되는 미세플라스틱을 개발해 눈길을 끈다.

최근 캘리포니아 대학교 샌디에고 캠퍼스의 연구진은 미국의 재료 과학 회사 알게니스(Algenesis)와 함께 새로운 식물 기반 폴리머를 개발했고 해당 폴리머가 미세플라스틱 수준에서도 7개월 이내에 생분해되는 것으로 나타났다.

연구진은 플라스틱을 대체하면서도 유효 수명이 끝난 뒤에 자연으로 돌아갈 수 있도록 완전히 생분해되는 재료를 찾기 위해 이번 연구를 마련했다.

알게니스(Algenesis)의 공동창립자인 로버트 포메로이(Robert Pomeroy) 생화학 교수는 “우리가 약 6년 전 처음으로 조류 기반 폴리머를 만들었을 때 우리의 의도는 완전히 생분해 되는 것이었다”라면서 “우리가 개발한 폴리머가 퇴비에서 사라지고 있음을 시사하는 많은 데이터를 가지고 있었지만 미세입자 수준에서 이를 측정한 것은 이번이 처음이다”라고 설명했다.

연구진은 조류 기반 폴리머를 개발하고 이에 대한 생분해성을 테스트하기 위해 제품을 미세 입자로 분쇄하고 세 가지 측정 도구를 사용해 퇴비에 넣었을 때 물질이 미생물에 의해 소화되는지 확인했다.

첫 번째 도구는 호흡계로 미생물이 퇴비 물질을 분해할 때 이산화탄소(CO2)를 방출하고 이를 호흡계가 측정하는 방법이었다. 100% 생분해성의 업계 표준으로 간주되는 셀룰로오스 분해와 비교한 결과 조류 기반 식물성 폴리머는 셀룰로오스와 100% 일치하는 것으로 나타났다.

다음으로 연구팀은 물 부양법을 사용했다. 플라스틱은 물에 녹지 않고 뜨기 때문에 물 표면에서 쉽게 뜰 수 있다. 예컨대 90일과 200일 간격으로 석유 기반 미세 플라스틱이 물 표면에서 100% 회수됐는데 이는 어느 것도 생분해되지 않았음을 의미한다.

하지만 이들이 개발한 식물성 폴리머의 경우 90일 이후에는 32%만 회수돼 3분의 2 이상이 생분해된 것으로 나타났으며 200일이 지난 시점에는 3%만 복구돼 97%가 생분해된 것으로 확인됐다.

마지막으로는 가스 크로마토그래피/질량 분석법(GCMS)을 통한 화학 분석을 사용했다. 이 분석에서는 플라스틱을 만드는 데 사용되는 모노머의 존재를 감지해 폴리머가 시작 식물 재료 로 분해되고 있음을 나타낸다. 주사전자현미경을 통해 퇴비화 과정에서 미생물이 생분해성 미세플라스틱을 어떻게 군집화하는지 추가로 확인하기도 했다.

논문의 공동저자이자 스테판 메이필드(Stephen Mayfield) 생화학 교수는 “이 물질은 우리가 사용하면서 미세플라스틱을 생성하지 않는다는 것이 입증된 최초의 플라스틱이다”라면서 “이것은 제품 수명주기 종료와 붐비는 매립지에 대한 지속 가능한 솔루션 그 이상이며 실제로 우리를 아프게 하지 않는 플라스틱이다”라고 설명했다.

“플라스틱, 썩는 데만 수백 년 걸린다는데”…7개월 만에 생분해되는 미세플라스틱 개발, 2024년 03월 29일 입력,

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