박테리아와 밀웜으로 플라스틱 분해

2016년, 일본 교토대학교 PET 분해하는 박테리아 ‘이데오넬라 사카이엔시스’ 발견

미국 스탠포드대 크레이그 크리들 교수팀, 갈색거저리의 스티로폼 분해 현상 발견

[위즈덤 아고라 / 김현동 기자] 2018년부터 2020년까지의 ‘국가 해안쓰레기 모니터링’을 발표한 결과, 우리나라 해양쓰레기의 83% 정도가 플라스틱이라고 밝혔다.

전 세계에서 생산되는 플라스틱의 80%는 PET (Poly Ethylene Terephthalate)로 가벼우면서 투명하고 원하는 형태로 쉽게 제작이 가능하지만 분해하는데 약 400년이 걸린다.이러한 문제점을 해결하고자 2016년 일본 선단과학기술원대학원대학(NIST) 연구진은 PET를 분해하는 박테리아인 ‘이데오넬라 사카이엔시스(Ideonella sakaiensis)’를 발견했다. 이 박테리아는 C₁₀H₈O₄의 구조를 가진 PET를 가수분해 과정으로 PET에 물을 더해 MHET로 만든 뒤, 이를 분해해  C₂H₆O₂의 구조를 가진 에틸렌 글라이콜(Ethylene glycol)과 C₈H₆O₄의 구조를 가진 테레프탈산(Terephthalic acid)으로 나뉜다. 연구진은 오랜 시간 관찰한 결과 박테리아가 PET를 분해해 생분해성 플라스틱인 PHB(Poly-hydroxybutyrate)를 만든다는 것을 발견했다.

PET뿐만 아니라 스티로폼을 분해하는 박테리아도 있다. 미국 스탠포드대학 ‘크레이그 크리들’ 교수팀은 애완동물 먹이로 자주 사용되는 밀웜을 연구했고 체내에 서식하는 박테리아의 스티로폼 분해 능력을 여러 실험을 통해 확인했다.

연구진은 수백 마리의 밀웜에 매일 주기적으로 스티로폼을 먹이로 제공해 배설 결과를 조사했다. 밀웜 100마리에게 한 달 동안 34에서 39mg의 스티로폼을 제공했고, 그 결과 밀웜은 스티로폼의 절반은 배설물로, 그리고 나머지는 이산화탄소로 배출했다.

연구진은 스티로폼만 먹고 생성된 배설물이 부작용이 있는지 정밀 분석했다. 그 결과 밀웜의 배설물은 작물 재배용 흙으로 사용할 수 있을 정도로 안전했다.

그러나 ‘이데오넬라 사카이엔시스’는 아직 고결정 PET를 분해하는데 많은 시간이 소요되고 밀웜 또한 아직은 소량의 플라스틱을 분해하기 때문에 스티로폼을 분해하는데 결정적인 역할을 하는 박테리아에 대한 더 많은 연구가 진행되어야 한다.