"온도 무관, 토양 박테리아 효소만으로 설탕과 이산화탄소로 분해"

전례 없이 많은 플라스틱 쓰레기가 쏟아져 나오고 있다. 이것은 해양을 오염시키고 식수를 더럽히고 있다.

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2050년에 이르면 바다에는 물고기보다 버려진 플라스틱이 더 많을 것이다. 수돗물의 80% 이상이 마이크로플라스틱을 포함할 수 있다.

New Plastics Economy 같은 이니셔티브는 플라스틱 업계가 재사용 가능한 플라스틱 제품을 설계하도록 장려함으로써 이러한 추세를 뒤집을 것을 목표로 하고 있다.
한편, 다른 사람들은 플라스틱의 본질을 변화시키는 방법을 찾고 있다.

달콤한 해결책?

배스 대학교 (University of Bath)의 지속가능한 화학기술센터(CSCT)의 과학자들은 유해한 화학 물질을 사용하지 않고 생분해성이 있는 플라스틱을 성공적으로 만들었다.
그것은 설탕과 이산화탄소만으로 만들어진다.

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CO2는 저압 및 실온에서 티미딘(thymidine)이라는 자연 발생 설탕에 첨가된다.
이 과정은 폴리카보네이트를 만든다. 음료수 병, 안경용 렌즈 및 전화, CD 및 DVD 용 긁힘 방지 코팅제로 사용되는 플라스틱 유형이다.

폴리카보네이트는 일반적으로 석유화학제품으로 만들어지며, 이러한 석유기반 플라스틱은 생분해되지 않아 우리의 플라스틱 쓰레기 더미에 추가되고 있다.

 

생분해성

석유기반의 폴리카보네이트와 달리 베스 대학(University of Bath)팀이 만든 플라스틱은 자연적으로 파괴 될 수 있다.

생분해성 플라스틱이 새로운 것은 아니지만 이전에 플라스틱을 개발하려는 시도는 비판 받아 왔다. 작년 유엔환경계획의 수석과학자인 쟈클린 맥글레이드(Jacqueline McGlade)는 많은 사람들이 50℃ 온도에서만 생분해 될 것이라는 "잘못된 해결책"이라고 말했다.

그러나 Bath University의 과학자들이 만든 플라스틱은 고온에 의존하지 않는다.
대신 토양 박테리아에서 발견되는 효소만을 사용하여 설탕과 CO2로 분해 될 수 있다. 

▲ The New Plastics Economy are encouraging the plastics industry to design reusable plastic products. Image: REUTERS/Athit Perawongmetha

 

무독성

폴리카보네이트 제조에 설탕과 이산화탄소를 사용하는 또 다른 주요 이점은 제조공정에서 자주 사용되는 독성이 강한 화학 물질이 없다는 것이다.
많은 폴리​​카보네이트는 비스페놀-A(BPA)를 함유하고 있다. BPA는 병과 용기에 사용되면 음식물과 음료에 침투 할 수 있다.
미국 질병통제예방센터(US CDC, Centers for Desease Control and Prevention)는 검사를 받은 사람들의 93 %가 소변에서 BPA를 검출 할 수 있는 수준을 발견했다.
BPA는 생식문제, 당뇨병 및 자폐증과 관련이 있으며 아기 젖병 제조 시 금지되고 있다.

설탕은 이전에는 BPA가 아닌 폴리카보네이트를 제조하는 데 사용되어 왔지만 이전에는 제조 과정에서 독성이 강한 화학 포스겐(화학작용제로 쓰이는 독성가스)을 사용해야했다.
포스겐(Phosgene)은 1 차 세계 대전에서 화학 무기로 사용되어 가스 공격으로 인한 사망자의 85 %가 이 가스로 죽었다.
"우리의 공정은 독성이 강한 화학 포스겐 대신 이산화탄소를 사용하고 BPA가 없는 플라스틱을 생산한다"라고 University of Bath의 화학과 Whorrod 연구원인 Antoine Buchard 박사는 말했다. "플라스틱이 더 안전 할뿐 아니라 제조 공정도 깨끗합니다."
생분해성 플라스틱을 만드는 데 사용되는 설탕으로 티미딘(thymidine)을 선택함으로써, 대학의 과학자들은 이를 위한 의학적 응용을 발견했을지도 모른다.

"Thymidine은 DNA를 구성하는 단위 중 하나다"라고 연구 논문의 박사 학생이자 수석 저자 인 Georgina Gregory는 말했다. 

"그것은 이미 신체에 존재하기 때문에 이 플라스틱은 생체 적합성을 가지며 조직공학 응용분야에 안전하게 사용될 수 있음을 의미합니다." / written by John McKenna

[더사이언스플러스=김지연 기자]

 

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