최근 사회적 이슈로 불거진 쓰레기 처리 문제로 자원 순환의 필요성이 커지고 있다. 이 가운데 100% 분해돼 자연 속으로 돌아가는 친환경 비닐봉지가 개발되는 등 인간이 찾아낸 해법이 속속 나오고 있어 주목받고 있다.
■ 100% 분해되는 바이오 플라스틱 등장
4일 한국화학연구원(오동엽·황성연·박제영 박사)이 개발한 ‘바이오 플라스틱’은 땅 속에 묻히면 6개월 이내 100% 분해된다. 바이오 플라스틱은 사탕수수·옥수수·나무·볏짚 등으로 생성된 바이오매스 기반 단량체(단위분자)와 석유 부산물 기반 단량체를 중합해 만든 것이다.
기존에 개발된 바이오 플라스틱은 지하에서 생분해되긴 하지만 인장강도가 약해 쉽게 찢어지는 한계가 있었다. 연구진은 이를 해결하기 위해 목재펄프와 게 껍데기에서 추출한 보강재를 첨가하는 방법을 고안해냈다.
연구진은 목재펄프에서 추출한 셀룰로스와 게 껍데기에서 추출한 키토산을 화학처리 한 후 고압 조건에서 잘게 쪼개 나노섬유를 만들었다. 나노섬유가 든 수용액을 바이오 플라스틱 제조 시 함께 넣어 인장강도를 극대화했다.
이렇게 만든 바이오 플라스틱 비닐봉지는 인장강도가 65~70㎫(메가파스칼)에 이른다. 낙하산이나 안전벨트 소재로 쓰이는 나일론과 유사한 강도다. 우리가 흔히 쓰는 석유계 플라스틱인 폴리프로필렌(PP)과 폴리에틸렌(PE) 인장강도는 평균 40㎫ 정도다.
지난 3월에는 곤충을 이용한 플라스틱 분해 방법을 세계 최초로 국내 연구진이 밝혀내 화제를 모았다. 한국생명공학연구원은(류충민 박사팀) 꿀벌 해충인 ‘꿀벌부채명나방(Galleria mellonella)’에서 플라스틱 분해 효소를 찾아냈다고 밝혔다.
꿀벌부채명나방은 손으로 잡을 수 있고 가격이 싸며 인체 병원균이 자라는 37도에서 잘 자라 항생제내성 세균인 슈퍼박테리아 연구에 중요한 동물 모델로 사용되고 있다.
연구팀은 꿀벌부채명나방이 꿀벌에 기생하면서 벌집을 먹이로 삼는다는 점에서 아이디어를 얻어 이번 연구에 착수했다. 벌집은 왁스라는 물질로 구성돼 있는데 왁스의 화학적 구조는 플라스틱의 주원료인 폴리에틸렌과 유사하다.
꿀벌부채명나방이 플라스틱을 부셔 먹으면 장내 미생물이 이를 소화시켜 분해한다는 것이 정설이었다. 그러나 류 박사팀은 꿀벌 장내 미생물을 모두 제거한 상태에서 왁스와 플라스틱을 먹인 결과 이들이 모두 분해된 것을 최초로 확인했다.
연구팀은 “플라스틱 중 가장 많은 부분을 차지하는 폴리에틸렌을 분해하는 효소를 세계 최초로 발견한 것으로, 이를 이용한다면 효율적으로 플라스틱을 분해할 수 있는 새로운 기술을 확보할 수 있을 것으로 기대하고 있다”고 밝혔다.
■ 먹어도 되는 비닐봉지 탄생
인도의 스타트업 회사 ‘엔비그린’은 물에 넣어두면 하루 만에 분해되는 100% 천연 생분해 봉지를 개발해 화제를 모았다.
겉으로 보기에 비닐봉지지만 감자, 타피오카, 옥수수, 천연 녹말가루, 식물성 기름, 바나나, 화정유 등 열두 가지 재료를 혼합해서 만든 봉지는 100% 천연이기 때문에 친환경적이며 심지어 먹어도 된다.
사용한 비닐을 버리면 180일 안에 자연적으로 생분해된다. 물속에 담가둘 경우에는 하루 만에 분해된다. 끓는 물에 넣으면 15초 만에 완전히 분해된다. 태워버릴 경우에도 독성 가스는 전혀 배출되지 않는다.
■ 100% 재활용 가능한 종이컵도
100% 재활용이 가능한 종이컵도 등장했다. 우리가 흔히 쓰는 종이컵은 재활용률이 낮다. 종이컵 내부가 물에 젖지 않도록 폴리에틸렌(PE) 코팅 처리를 하기 때문이다.
한솔제지 출신 기술자가 만든 회사 ‘리페이퍼’는 세계 최초로 100% 재활용 가능한 친환경 종이컵을 만들었다. 해법은 종이컵 내 PE 코팅을 대체하는 친환경 코팅제를 자체 개발한 것이다.
이 종이컵을 사용하고 난 뒤에는 수거해 고급 화장지나 복사용지 등으로 재가공할 수 있다. 이 기술은 글로벌에서도 인정받았다. 리페이퍼는 글로벌 인증기관인 UL의 재활용성 인증과 퇴비화 인증, 호주의 친환경 인증 등 다수 특허를 갖고 있다.
/강신우기자 seen@sedaily.com
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