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자연분해 가능한 플라스틱이 존재할까?

이산화탄소를 먹이로 친환경 플라스틱을 만드는 미생물

코로나 팬데믹으로 인해 집 안에서 생활하는 시간이 많아지다 보니 집 밖에 나가는 것이 귀찮아지기 시작했다. 외출하기 위해서는 씻어야 하고 옷도 챙겨 입어야 하는데 코로나 사태로 인해 회의도 비대면, 강의도 비대면으로 진행되다 보니 처음에는 불편했는데 멀리 나가지 않아도 괜찮고 집에서 모든 것이 가능한 시대가 되었다. 상반신은 정장 차림으로 말쑥하지만 하반신은 반바지 차림에 양말도 안 신고 컴퓨터 카메라 앞에 앉아서 회의하고 강의를 하다 보니 세상 편할 수가 없다. 요즘에는 누구나 한 대씩은 가지고 다니는 휴대폰 앱(application)으로 배달 음식을 주문할 수가 있어서 손가락 몇 번만 부지런히 움직이면 우리 집 대문 앞까지 주문한 음식이나 간식이 신속 정확하게 도착해 있으니 너무나 편한 세상이 되었다.

 

한반도의 7배에 달하는 면적의 쓰레기 섬

우리가 그렇게 편안한 삶을 즐기고 있는 사이에 우리가 배출한 일회용 용기 특히 플라스틱이 배출되어 급기야는 북태평양에까지 흘러들어가 한반도의 7배에 달하는 면적의 쓰레기 섬이 형성되어 있다는 뉴스를 접했다. 플라스틱은 탄소와 수소로 이루어진 분자로서 석유로부터 생겨난 물질이다. 처음 발견되었을 때에는 꿈의 소재로 각광을 받아 우리 인간에게 얼마나 편리한 삶을 제공해 주었는지 모른다. 여성들이 신고 다니는 스타킹이 처음 출시되었을 때 미국 뉴욕 한복판에서는 스타킹을 산 것을 자랑하기 위한 여성이 스타킹을 신고 있는 허벅지까지 드러내놓고 앉아있는 모습이 신문에 보도되기까지 했다.

 

탄소와 수소가 이루어진 탄화수소의 원자 수가 많아질수록 점성이 높아져 왁스처럼 굳어지다가 결국에는 딱딱한 플라스틱이 된다. 요즘 1회용 마스크까지 바다에 떠다니다가 바다의 고래나 덩치 큰 물고기들이 먹이인줄 오인하고 집어 삼켰다가 폐사되는 사례까지 보도되고 있다. 우리 인간의 편안함에 애꿎은 바다의 동물들이 피해를 보고 있다.

 

인간의 인위적인 합성물질인

플라스틱은 분해가 안돼

플라스틱은 석유 화합물 제조 공정에서 만들어진 인위적인 물질이다. 그러기에 미생물들이 쉽게 분해할 수 없다. 아예 분해할 수가 없다. 나뭇잎이나 동물의 사체는 바다에서 부유하다가 미생물들에 의해 흔적도 없이 분해되어 볼 수는 없다 그러나 우리 인간의 인위적인 합성물질인 플라스틱은 분해가 안 된다. 그러다 보니 바다로 흘러들어간 페트병이나 1회용 음료잔 그리고 마스크와 같은 석유를 기반으로 하는 재질이 자연 분해되지 않고 햇빛에 의해 삭아서 작은 입자로 쪼개질 뿐이다. 눈에 보이지 않을 정도로 분해되어진 플라스틱 입자는 플랑크톤의 먹이가 될 것이고 플랑크톤을 먹이로 삼는 (우리 식탁에 자주 올라오는) 고등어, 갈치, 오징어, 참치 그리고 새우 등을 우리는 맛있다고 먹어대고 있으니 결국에는 우리가 한번 쓰고 버린 마스크가 우리 입안으로 다시 들어오는 결과를 초래하고 만 것이다.

 

소금값이 계속 올라가고 있다는데 후쿠시마 원전에서 방출하는 오염수 걱정에 미세플라스틱 불안감이 더해져 앞으로 청정한 소금 구하기가 어려울 것을 예상하여 사재기를 하고는 있지만 그렇게 사놓은 소금이 얼마를 가겠는가 말이다. 미생물 학자들은 언젠가는 미생물이 플라스틱도 분해할 수 있을 것이라고 하지만 미생물이 얼마나 빨리 적응하여 플라스틱을 먹어치울지는 아직 미지수다. 농촌에서는 농약병과 영양제 통 그리고 폐비닐로 몸살을 앓고 있어 플라스틱의 처리 문제는 어제 오늘의 문제가 아니다.

 

자연계에 존재하는 미생물 중

우리가 과학적으로 밝혀낸 미생물은 10% 미만

사람을 비롯한 식물 그리고 모든 살아있는 생명체는 몸 안으로 많은 음식물이 들어오면 남은 음식물을 저장하는 능력이 있다. 사람은 지방 형태로 저장하거나 또는 근육과 간에 글라이코겐(glycogen)이라는 물질로 저장해 두었다가 나중에 필요할 때 꺼내 쓰기도 한다. 미생물들도 우리 사람과 마찬가지로 여분의 음식물을 세포내에 저장해 놓는 능력이 있다. 미생물(세균) 중에 알칼리게네스 유트로푸스(Alcaligenes eutrophus)라는 녀석이 있다. 이 녀석은 여분의 음식물을 PHA(폴리-베타-하이드록시알코네이트; Poly-beta-HydroxyAlkonates)라는 물질로 저장을 해 놓는데 이 PHA가 놀랍게도 석유 화합물의 플라스틱과 너무나도 유사하게 생겼다. 알칼리게네스 유트로푸스라는 녀석은 신통하게도 저장 물질의 80%를 PHA로 저장해 놓을 수가 있으니 요 녀석을 잘만 이용하면 자연분해가 가능한 플라스틱을 만들 수가 있는 것이다. 이 녀석이 더욱 귀여운 것은 먹이로 이산화탄소를 소비한다니 얼마나 신통방통한가 말이다.

 

미생물 기반 생분해성 플라스틱이 개발되면

지구의 탄소 순환에 도움

대기 중의 이산화탄소가 많아져 지구 온난화가 초래되고 결국에는 남극과 북극의 빙하가 녹아내려 북극곰의 삶의 터전이 파괴되어지고 어떤 펭귄은 멸종 위기에까지 처해진다고 하는데 이러한 때에 이산화탄소를 먹이로 친환경 플라스틱을 만드는 미생물이 있다니 얼마나 반가운 소식인가 말이다. 생분해성 플라스틱을 만들기 위해서 이산화탄소와 수소 그리고 산소를 필요로 하는데 아직까지는 석유 기반의 플라스틱을 만드는 비용에 비해 비싸기 때문에 상용화가 안되고 있지만 미생물 연구자들의 피나는 노력과 연구에 힘입어 언젠가는 저렴한 미생물 기반 생분해성 플라스틱이 개발이 되면 지구의 탄소 순환에 도움을 줄 수 있을 것이다. 자연계에 존재하는 미생물 중 우리가 과학적으로 밝혀낸 미생물은 10% 미만(심하게는 5%도 안될 것이다)이다. 아직 미생물에 대한 연구는 탐구하고 밝혀내야 할 것이 무궁무진한 분야이다. 미생물은 농업을 비롯한 환경 그리고 다양한 분야의 우리 인간 삶에 도움을 주고 있다.

 

 

 

 



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