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제목 [오스트리아] 호흡할 수 없는 플라스틱 봉지
작성자 tawake88
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바이오플라스틱 봉지의 대다수가 쓰레기 처리에서 자리를 잡지 못하고 있다. 이들은 바이오가스 공장과 같은 산소가 결핍된 환경에서 너무 천천히 용해되며, 소각할 때에는 환경에 큰 부담이 된다고 한다. 오스트리아 산업 생명공학 센터(ACIB)의 연구 프로젝트에서는 바이오플라스틱의 분해를 가속화시키고 가스 배출을 피하기 위한 효소를 찾고 있다고 한다. 프로젝트의 목표는 산처럼 쌓인 플라스틱 쓰레기를 줄이고, 새로운 바이오기반 폴리머로 기존 포장을 대체하는 것이다. 



바이오플라스틱 봉지는 유기성 폐기물 수집통에 두어서는 안 된다는 것을 아는 사람은 많지 않다. DIN standard EN 13432에 따르면 생분해성은 지정된 온도, 산소, 습도 조건 하에서 세균 또는 곰팡이와 함께 일정 시간 동안 있으며 재료의 90%가 물, 이산화탄소, 바이오매스로 분해되는 것을 의미한다고 한다. 최근에 플라스틱 봉지의 바이오 폐기물의 일부는 혐기성 공정(산소가 결핍된 환경)에서 가치 있는 에너지원을 발생시키는 바이오가스 공장에 도입되었다고 한다. 연구를 주도한 ACIB 과학자인 Doris Ribitsch는 "그러나 이런 조건에서 특정 폴리머 형태는 아주 천천히 분해되게 된다. 그 결과로 바이오가스를 생산하는 공정에 문제가 발생할 수 있다."라고 밝혔다. 그녀는 바이오 폐기물 플라스틱 봉지, 식품 포장, 작물 피복용 덮개와 같은 생분해성 표시가 붙어있는 플라스틱의 분해가 발효 공장에서 가능한지를 확인하는 연구를 진행했다고 한다. 



바이오 슬러지의 보톡스

연구팀은 우선 컴퓨터 DB를 이용한 연구를 수행했다. Ribitsch는 "우선 우리는 플라스틱을 분해하는 특정 효소를 생산하는 세균을 찾기 위하여 수만 개의 효소 정보가 포함된 DB를 조사했다."라고 밝혔다. 결국 연구팀은 몇 년 만에 성공했다고 한다. "보톡스에 존재하는 Clostridium botulinum 세균의 단백질이 모든 요구사항을 충족시켰다. 이들은 바이오 슬러지에도 소량 존재한다."라고 추가로 설명했다. 



그러나 세균의 효소가 혐기성 조건에서 대규모로 플라스틱을 분해하기 위해서는 상당한 수준의 공학적인 노력이 필요했다. 이를 위하여 연구팀은 ETH Zurich와 협력하여 최적화된 효소 변이체를 만들었으며, 이 새로운 효소를 바이오가스 시험 공장에 도입했다고 한다. 지금까지 이 혐기성 세균의 효소가 어떻게 작용하는지에 대한 정보가 없었기 때문에 연구팀은 폴리머의 분해 과정을 측정하는 방법도 개발했다고 한다. 



첫 번째 실험에서는 매우 유망한 효과가 확인되었다. 실험실에서 최적화된 효소는 폴리머 층에 분산되어서 분해 과정을 촉진시켰다고 한다. Ribitsch는 "커다란 가위로 긴 폴리머 사슬을 가장 작은 분자체인 모노머가 될 때까지 계속 자르는 것과 유사하다. 이들 모노머들은 미생물들에 의해서 대사될 수 있다. 따라서 플라스틱 봉지는 완전히 분해될 수 있으며 바이오 폐기물과 함께 가치 있는 바이오가스로 변환될 수 있다."라고 밝혔다. 



전세계 플라스틱 쓰레기의 약 12%(연간 4500만 톤)가 소각 처리되는 것을 생각하면, 이 새로운 공정은 플라스틱의 영구적 분해를 위한 반환점을 의미한다. 현재 연구팀은 기업체와 함께 프로젝트를 진행하고 있으며 이미 특허 2건도 출원했다고 한다. 



재생가능 원료 유래의 플라스틱

그러나 이 새로운 방법은 플라스틱이 없는 삶을 위한 생태 경로의 중간 단계일 뿐이라고 한다. Ribitsch는 "제대로 재활용 및 재순환되지 못하는 생물학적으로 분해 가능한 플라스틱을 처리하는 가장 합리적인 해결책은 바이오 폐기물과 함께 바이오가스 공장에 모으는 것이다. 여기서 생성된 에너지는 전기, 열, 바이오메탄으로 이용될 수 있다."라고 밝혔다. 장기적으로 이번 프로젝트의 결과는 기존 포장을 대체할 수 있는 수 일 이내에 분해될 수 있는 바이오기반 포장을 이끌 것으로 기대되고 있다. 이는 탄소 순환을 닫고 플라스틱 폐기물을 피함을 의미한다.



새로운 플라스틱 봉지가 상점이나 당신의 집에서 분해되는 것에 대하여 우려될지 모른다. 그러나 Ribitsch는 "이들이 분해되기 위해서는 퇴비화 설비나 바이오가스 공장이 필요하다."라고 설명했다. 상점에도 피해를 주지 않고 환경에도 이로운 것이 연구팀의 목표이다.



자세한 내용은 원문을 참고하시기 바라며, 본 자료 이용 시, 출처: 한국바이오안전성정보센터(KBCH)『바이오화학산업동향(TWB)』를 밝혀 주시기 바랍니다.

출처: 한국바이오안전성정보센터(KBCH)『바이오화학산업동향(TWB)』
http://www.biosafety.or.kr/boardCnts/view.do?boardID=167&boardSeq=2053484&lev=0&m=070306&searchType=S&statusYN=W&page=1&s=kbch&C01=6&srchDate=A&srchDate1=&srchDate2=&srchPubDate=A&srchPubDate1=&srchPubDate2=
원문출처: http://www.chemeurope.com/en/news/1153777/plastic-bags-that-cannot-breathe.html
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