우리 몸의 70%를 이루고 있는 것이 물이라면, 인간이 입고 쓰고 신고 갖고 다니는 물건의 70%는 플라스틱이다. 그만큼 플라스틱 사용량이 어마어마하다는 것. 석기시대와 철기시대를 지나온 인류는 지금 플라스틱 시대를 살고 있다.
일주일에 신용카드 한 장의 플라스틱을 먹는다?
‘플라스틱 유럽(2013, 2015)’이라는 보고서에 따르면 1950년대에 대량생산되기 시작한 플라스틱은 1964년까지 1500만 톤, 2014년까지는 3억 1100만 톤이 생산됐다. 이렇게 만들어진 플라스틱의 절반이 최근 13년 동안 생산되었을 정도로 플라스틱 사용량이 급증하고 있다.
코로나19 장기화로 일회용품 사용량이 증가하면서 버려지는 플라스틱 양도 급증하고 있다. ⓒ게티이미지뱅크
대부분 플라스틱은 일회용으로 사용되고 있다. 해마다 수십억 개의 플라스틱 식기류가 버려지고 있으며, 올해 미국에서만 10억 개의 칫솔이 버려질 것이라는 예측도 나오고 있다. 버려진 플라스틱은 바다로 흘러가고 마모가 되면서 미세플라스틱이 되고 그것을 먹이로 먹은 어류들이 우리 식탁에 오르게 된다.
그로 인해 우리가 일주일에 먹는 플라스틱의 양이 신용카드 한 장 분량이고, 한 달이면 칫솔 한 개를 씹어먹는 것과 같다고 한다. 이렇게 체내에 쌓이는 미세플라스틱은 내분비 장애나 생식 기능 저하, 발암 등 인간의 건강을 위협하고 있다.
그래서 플라스틱 문제를 해결하기 위해 영국은 2019년부터 플라스틱 빨대와 면봉 판매를 금지했으며, 우리나라도 2018년 매장 내 플라스틱 컵 사용을 금지했다. 유럽연합은 비닐봉지 사용량을 2019년 50%에서 2025년 80%까지 감축할 계획이었다.
하지만 코로나19로 인해 이 같은 노력들이 모두 중단된 상태고, 오히려 사회적 거리 두기와 비대면 생활로 인해 플라스틱 사용량이 급증하고 있다. 이에 한국생명공학연구원은 24일 ‘코로나19가 불러온 플라스틱 지구’를 주제로 온라인 라이브 특강을 개최했다.
생물학적으로 플라스틱 분해하기
이날 특강에서는 플라스틱 문제를 해결하기 위해 생명연에서 진행하고 있는 생물학적으로 플라스틱을 분해하는 연구와 잘 분해되는 플라스틱을 만드는 연구들을 소개했다. 먼저 우리 생활과 밀접한 관련이 있고 유용한 미생물인 곰팡이가 플라스틱 분해자로 꼽혔다.
이미경 생명연 생물자원센터 선임연구원은 “폴리우레탄 배지에 곰팡이를 장시간 키웠더니 곰팡이 주변에 하얗게 링이 형성됐다”라며 “곰팡이 생장에 의해 플라스틱이 분해됐다고 볼 수 있다”고 설명했다.
이미경 생명연 생물자원센터 선임연구원이 ‘플라스틱 분해자 곰팡이’에 대해 소개했다. ⓒ생명연 유튜브 채널 영상 캡처
또 쓰레기 더미에서 분리된 ‘아스퍼길루스 투빈젠시스(Aspergillus tubingensis)’라는 곰팡이가 플라스틱 비닐을 분해해 구멍을 냈으며 토양 곰팡이가 농사에 사용되는 폴리에틸렌이라는 비닐을 90일 만에 분해하기도 했다.
이 선임연구원은 “곰팡이는 다양한 효소를 생합성하는 슈퍼 미생물로, 그 다양성이 플라스틱 청소부로서의 가능성을 높게 한다”라며 “토양에 상당히 많은 미생물이 존재하는데 이러한 미생물은 자기 자신을 방어하는 물질을 외부로 분비해서 생존할 수 있는 메커니즘을 갖고 있다”라고 강조했다.
또 다른 플라스틱 분해자로 꼽히는 것은 바로 플랑크톤이다. 최근에 생명연 연구팀에서 페트병을 분해하는 식물성 플랑크톤 개발에 성공한 바 있다.
이용재 생명연 세포공장연구센터 전임연구원은 “플라스틱 분해 박테리아에서 효소를 발행하는 유전자를 뽑아내서 형질전환을 통해 플랑크톤 안에 넣었고, 그 플랑크톤을 배양하게 되면 단백질이 나오는데 그것이 바로 플라스틱 분해 효소”라고 밝혔다.
플라스틱을 자연상태로 분해하려면 반복 구조를 제거하여 단량체화 해야 한다며 이 전임연구원은 “앞으로 식물성 플랑크톤을 이용한 플라스틱 분해와 동물성 플랑크톤을 이용한 생물 농축 차단 연구를 계속해 나갈 것”이라고 덧붙였다.
잘 분해되는 바이오플라스틱 만들기
한국생명공학연구원이 24일 ‘코로나19가 불러온 플라스틱 지구’를 주제로 온라인 라이브 특강을 개최했다. ⓒ생명연 유튜브 채널 영상 캡처
이뿐만 아니라 아예 ‘잘 분해되는 바이오 플라스틱’을 만드는 연구도 진행되고 있다. 대표적 바이오 플라스틱은 옥수수를 이용한 것. 옥수수 전분을 발효시켜 젖산을 만들고 그것을 종합해서 플라스틱을 만드는데 이것은 80일이면 자연에서 분해되어 퇴비가 될 수 있고 다시 옥수수 생산으로 연결되기 때문에 자연순환이 가능하다.
이 밖에도 석유 기반 생분해성 바이오 플라스틱도 있다. 성봉현 생명연 합성생물학전문연구단 책임연구원은 “나무나 풀과 같은 바이오 매스를 바이오 화학 처리해서 바이오 플라스틱을 만들어내는 것”이라며 “아직은 분해가 56~60도 고온에서 이뤄지기 때문에, 저온에서 분해가 잘 되는 생분해성 플라스틱 개발과 분해 후 나쁜 물질이 남지 않도록 친환경 플라스틱 첨가제 개발이 해결해야 할 연구과제”라고 말했다.
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지구온난화로 기온이 억제 목표인 산업화 이전 대비 2℃ 이상 오르면 절정을 찍고 다시 떨어진다고 해도 이후에도 수십년에 걸쳐 생물다양성을 위협할 것이라는 비관적 전망이 나왔다. 지구촌이 합의한 기온 상승 억제 목표를 최종적으로 달성해도 중간 과정에서 이를 넘어서면 파괴적 영향이 이어지는 만큼 일시적으로라도 이를 넘어서지 않도록 시급한 조치가 필요하다는 것이다.
과학기술정보통신부(과기정통부)와 한국과학창의재단은 과학종합캠프인 '제1회 청소년과학대장정'에 참가할 중학생 100명을 28일부터 다음 달 13일까지 모집한다고 27일 밝혔다. 과학대장정은 우주·항공 분야와 기후·에너지 분야 등 2개 주제로 진행되며, 학생들은 8월 9일부터 13일까지 4박 5일간 전국 출연연, 대학, 기업, 과학관, 공공기관 등을 탐방한다.
전남대학교는 허민 교수(지구환경과학부·한국공룡연구센터장)연구팀이 익룡의 군집 생활을 증명해 주는 발자국 화석을 세계 최초로 발굴했다고 28일 밝혔다. 연구팀은 최근 중생대 백악기에 만들어진 전남 화순군 서유리 공룡 화석지에서 2∼6㎝ 크기의 익룡 발자국 350여개가 무더기로 남아있는 화석들을 발견했다. 발견 당시 익룡 발자국들은 거의 빈틈이 없을 정도로 빽빽하게 밀집돼 있으며, 앞·뒷발이 선명하게 보일 만큼 보존 상태도 양호한 것으로 나타났다.
남아프리카공화국 요하네스버그에서 북서쪽으로 약 40㎞ 떨어진 '스테르크폰테인(Sterkfontein) 동굴'은 인류의 공통 조상인 오스트랄로피테쿠스 속(屬) 화석이 가장 많이 발굴돼 '인류의 요람'으로 알려져 있다. 1936년 첫 발굴이후 '미시즈 플레스'(Mrs. Ples)와 '리틀 풋'(Little Foot) 등 인류사 연구에 중요한 단서가 된 화석들이 잇달아 나왔으며 1999년 유네스코 세계문화유산에 등재되기도 했다.
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'유유상종'(類類相從)이라는 말처럼 몸에서 나는 냄새가 비슷한 사람끼리 서로 알아보고 친구가 될 가능성이 높다는 과학 연구 결과가 나왔다. 또 친구를 맺은 사람들이 낯선 사람들보다 체취가 비슷할 가능성이 높으며, 냄새 판별 기기인 전자코(eNose)를 통해 체취를 확인하면 서로 낯선 두 사람이 친구가 될 수 있는지도 예측할 수 있는 것으로 나타났다. 흔히 '케미가 맞는다'라는 말을 많이 해왔는데 실제로 후각 차원에서 화학(chemistry)이 작용하는 셈이다.