다시 플라스틱 제조 가능... “완전 재활용”
최근 한국이 겪은 ‘쓰레기 대란’ 등 전세계가 몸살을 앓는 재활용 쓰레기 문제를 단번에 해결할 수 있는 돌파구가 영국 포츠머스대 연구팀에 의해 모색되고 있다. 석유화합물인 플라스틱을 먹는 강력한 변이효소 개발에 성공한 것이다. 이 효소가 산업 전반에 활용될 경우 플라스틱 재활용 산업의 가속화와 함께 플라스틱 산업의 지속 가능한 성장 발전도 가능해질 전망이다.
영국 가디언과 BBC 등은 16일(현지시간) 존 맥기헌 교수가 이끄는 연구팀이 합성 플라스틱인 페트(PET)를 분해하는 효소(PETase) 구조를 밝히는 과정에서 플라스틱 분해 능력을 이전보다 20% 향상시킨 변이 효소를 개발했다고 전했다. 일본 연구진이 2016년 개발한 페트 폐기물 분해 효소에 유전자 변이를 일으켜 원래보다 더 강력한 분해 능력을 갖게 했다는 것이다. 영국 연구팀이 유전자 변이에 성공한 이 효소는 이데오넬라 사카이엔시스균에서 분비되는 것으로 일본의 한 페트병 재활용 공장에서 우연히 발견돼 세계 과학계를 놀라게 한 바 있다.
이번에 과학자들이 발견한 돌연변이 효소는 인간에게 큰 골칫덩이인 플라스틱이 먹이다. 자연 상태에서 완전 분해되려면 수십 년에서 수백 년 이상까지 걸리는 것으로 알려졌던 다양한 플라스틱을 이 효소는 단 며칠 만에 분해한다. 분해 속도가 빨라진 것은 물론이고 대체 플라스틱으로 알려진 PEF 분해 능력까지 생겼다.
게다가 이 효소를 통해 분해된 물질을 이용해 다시 원래의 플라스틱 제조가 가능해 말 그대로 완벽한 재활용이 가능하게 됐다. 현재 기술로는 분해 물질은 불투명 섬유 등의 재활용에만 그쳤지만, 새로운 유전자 변형 효소를 활용하면 원제품과 거의 똑같은 투명한 플라스틱도 만들 수 있다.
따라서 연구진은 플라스틱 용기의 완전 재활용 시대가 열릴 것으로 기대했다. 가디언은 미국 과학학술지에 발표된 논문을 인용해 이번 연구팀이 향후 플라스틱을 대규모로 분해할 수 있도록 개발에 박차를 가할 예정이라고 전했다. 그러나 효소가 재활용 산업에 실제 쓰이기까지는 상당한 시일이 걸릴 것으로 보인다. 맥기헌 교수는 “분해 속도가 20% 빨라진 것이 대수롭지 않게 느껴질 수 있지만 그보다는 효소의 분해 능력이 발전할 가능성을 봤다는 데 더 큰 의의가 있다”며 “향후 몇 년 안에 산업화 과정을 밟아 나갈 계획”이라고 밝혔다.
김소연기자 jollylife@hankookilbo.com 한솔 인턴기자
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