KAIST, 미생물 이용한 플라스틱 ‘생산~생분해’ 논문 네이처 게재

미생물을 이용한 플라스틱 생산과 생분해에 관한 KAIST 연구팀의 논문이 네이처 마이크로바이올로지(Nature Microbiology) 온라인판에 게재됐다.

11일 KAIST에 따르면 현재 플라스틱은 연간 4억6000만t이 생산된다. 앞으로는 더 늘어 2060년 연간 생산량이 12억3000만t에 이를 것으로 관측도 제기된다. 플라스틱의 활용도와 쓰임이 계속 늘어날 것이라는 전제에서다.

하지만 이면에는 1950년부터 63억t 이상의 플라스틱 폐기물이 발생, 이 가운데 1억4000만t 이상이 수중 환경에 축적된 것으로 파악된다. 최근에는 미세플라스틱 오염의 심각성까지 대두해 해양생태계와 인류 건강, 지구 온난화 문제를 악화시키고 있다. 플라스틱 사용의 편리함이 결과적으로 인류에게 재앙으로 다가올 수 있다는 위기감도 커지고 있다.

플라스틱 문제해결을 위한 국제사회의 움직임도 가시화됐다. 유엔을 중심으로 내년까지 175개국이 참여해 플라스틱 오염 종식을 목표로, 법적 협약을 체결키로 한 것이 대표적인 예가 된다. 특히 최근에는 지속 가능한 플라스틱 생산 및 처리를 위해 다양한 기술이 개발되고 있다. 이 가운데 미생물을 이용한 생명공학 기술은 가장 주목받는 기술로 꼽힌다.

최근 KAIST 생명화학공학과 이상엽 특훈교수 연구팀이 발표한 논문 ‘미생물을 이용한 플라스틱의 지속 가능한 생산 및 분해’는 미생물을 활용해 플라스틱을 생산하고, 폐플라스틱을 친환경적으로 처리하는 기술을 총망라한다.

미생물은 자연적으로 특정 화합물을 생산 또는 분해할 수 있는 능력이 있다. 이러한 능력을 대사공학 및 효소 공학 기술 등 생명공학 기술로 극대화해 화석원료 대신 재생 가능한 바이오매스 자원으로부터 플라스틱을 생산·폐플라스틱을 분해하는 기술개발이 현재 활발하게 이뤄진다.

연구팀은 플라스틱의 지속 가능한 생산과 분해에 관한 미생물 기반의 최신 기술을 총망라해 플라스틱 문제해결에 기여하는 실질적 영향을 분석하고, 이를 토대로 기술의 한계점과 전망 및 연구 방향을 제시해 플라스틱 순환 경제 달성을 위한 청사진을 그렸다. 또 플라스틱을 미생물과 미생물이 가진 효소로 분해하는 기술, 분해 후 다른 유용화합물로 전환하는 업사이클링 기술 등을 소개해 미생물을 이용한 플라스틱 생산 및 생분해 기술의 경쟁력과 잠재력을 조명했다.

논문은 지난달 30일 네이처 마이크로바이올로지 온라인판에 게재됐다.

이 특훈교수는 “플라스틱을 지속 가능하고 책임감 있게 사용해 환경을 보호하고, 신 플라스틱 산업으로 경제사회 발전을 동시에 이루는 것이 중요하다”며 “이를 고려할 때 미생물 대사공학 기술의 앞으로의 활약이 기대된다”고 말했다.

대전=정일웅 기자 jiw3061@asiae.co.kr