플라스틱 오염 문제를 해결하는 방법 중 한 가지는 우리의 가까운 주변에 있을 수도 있습니다 - 박테리아나 진균류이죠.
애벌레나 성충의 뱃속에 살면서 플라스틱을 분해할수 있는 효소를 가지고 있는 미생물에 관한 연구가 증가하고 있습니다.
“인류의 플라스틱 사용이 급증하면서 미생물들도 플라스틱과 상호작용을 하기 시작 했습니다.”라고 미국해양보전센터의 Anja Brandon이 말을 했습니다. “이 미생물들이 진화하면서 플라스틱을 분해하여 없앨 수 있는 능력을 가지기 시작했습니다”
이 연구는 아직 초기단계이고 얼마나 플라스틱이 분해되어 없어지는지는 미지수입니다. 그러나 플라스틱의 문제가 점점 더 심각해지면서 이러한 연구는 꼭 필요하다고 전문가들은 말합니다.
이 지구상의 바다에는 무려 170조개 이상의 플라스틱이 있습니다 - 3월에 공개된 연구 자료에 따르면 이 숫자는 매 6년마다 두배씩 증가하고 있는 추세입니다.
플라스틱 문제를 해결하는 가장 간단하고 효과적인 방법은 플라스틱을 만들지 말아야 하죠, 그러나 값싸고 효율적인 플라스틱을 대체할 그 무엇이 나오지 않은 현 시점에서는 아주 어렵습니다.
세계의 여러 국가들은 플라스틱 문제를 해결하기 위해 국제 조약도 맺었습니다, 그렇지만 어떻게 문제를 해결하고 국가마다 조율과 협약을 해야 할 지가 아주 어려운 상황입니다.
플라스틱을 분해할 수 있는 박테리아나 진균류는 대규모로만 가능해 진다면 재활용에 도움을 줄 수 있습니다.
“플라스틱 쓰레기를 조금이라도 멈추게 하기 위해서 대규모화 하는 것은 아주 중요합니다, 그렇지만 더 만들면 되지 않느냐라는 말 같이 쉽게 대규모화가 되는 것이 아닙니다”라고 브랜든은 말합니다.
Plastic Eaters
미생물들이 플라스틱을 먹기위해 진화하는 것은 이점이 있다고 밀웜 (millworms, 먼지벌레 붙이의 유충)으로 생분해를 연구한 브랜든은 말합니다
이 연구는 여러 생명체가 플라스틱이 소중한 먹거리가 되었다는 것을 안 것 같다는 걸 보여줍니다. 2015년에 스탠퍼드 (Stanford) 대학의 연구원들은 밀웜이 플라스틱 폼인 폴리에틸렌으로 생명을 유지할 수 있는 것을 발견하였고, 그 후 일본의 과학자들은 박테리아가 페트병을 먹을 수 있는 것을 발견 하였습니다.
텍사스 대학의 한 팀은 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (polyethylene terephthalate, 흔히 말하는 PET, 페트)를 소화할 수 있는 효소를 만들었습니다. 그리고 호주의 연구자들은 검은 딱정벌레 (darkling beetle)의 애벌레가 스티로폼으로 생명을 유지할 수 있다는 것을 알아내었습니다.
이런 생물체들이 분해하는 방법들은 여러가지 다른 결과로 보여집니다. 예를 들면 대다수의 박테리아는 어떤 효소를 분비하여 큰 분자를 작게 만든다고 브랜든은 말합니다. 어떤 경우는 이 효소가 큰 분자를 잘게 분해하여 빌딩블록으로 만들어 새로운 플라스틱을 형성하면서 재활용이 가능하게 된다고 말합니다.
미생물들이 플라스틱을 물, 이산화탄소 그리고 바이오매스 (biomass)라는 유기체를 만들수도 있다고 어떤 전문가들은 말합니다.
까다롭고 느림
그러나 이런 플라스틱을 먹는 생물체들은 먹는 것이 까다롭습니다. 연구원들은 이런 생명체는 어떠한 타입의 플라스틱만 먹는다고 합니다. 그렇다면, 플라스틱의 재활용 시에는 어떠한 타입만 따로 분리수거를 해야하지요.
현재 너무도 많은 종류의 플라스틱이 존재한다고 미국 환경보호단체의 Judith Enck말합니다. 한가지 방법 만으로는 안되죠.
그리고 이 생명체가 플라스틱을 분해하는 데는 시간이 소모됩니다. 브랜든의 밀웜 사용 연구결과는 100개의 밀웜은 20~30 밀리그램의 플라스틱을 소화한다고 합니다. 이 말은 3,000~4,000 개의 밀웜이 스티로폼 컵 하나를 소화할수 있다는 뜻이 됩니다. 이 결과로는 천조이상의 밀웜을 이용해야 지구에서 배출되는 하루 분량의 플라스틱을 소화한다는 말입니다.
“현재 발견된 가장 빠른 미생물도 우리가 하루에 만들고 사용하는 플라스틱의 양과 비교도 안되죠”라고 브랜든은 말합니다.
하버드 생물 공학 (Harvard’s Wyss Institute for Biologically Inspired Engineering)의 연구자들은 유전자 공학을 이용하여 더 효율적으로 분해하는 방법을 모색하고 있습니다.
하버드 팀이 이 미생물들을 연구하고 있다고 Sukanya Punthambaker 리드 연구자는 말합니다. 그리고 이 효소를 분리하여 더 빠르게 연구하는 방법을 모색하고 있습니다.
“자연적인 해결책입니다. 자연이 몇백만년 전 부터 알고 있던 방법을 우리가 신속하게 연구 하고 있는 것입니다”라고 Punthambaker는 말합니다.
아직은 실험 단계
아직 미생물을 이용하여 플라스틱의 분해를 연구하는 대다수의 작업은 실험단계에 있습니다. 그러나 전문가들은 이 방법이 대규모화가 되고 효율성이 높아지게 되면 인류에게 유익할 수 있다고 말합니다.
생물체가 재활용에 도움을 주면서 쓰레기 문제에도 발전을 가지고 올 수 있다고 브랜든은 말합니다. 이런 플라스틱은 재활용도 되지 않고 쓰레기 더미로 가기 때문이죠.
아직도 브랜든과 다른 전문가들은 아직은 이 방법들이 시기상조라고 강조합니다.
박테리아와 효소를 이용하는 기술은 “아주 혁신적인 방법이라서 미래에 중요하게 작용을 할 것 입니다”라고 브랜든은 말합니다. “그러나 이 방법들이 우리의 플라스틱 오염 문제에서 구출 해 주지는 않을 것 입니다”.
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