성균관대 화학공학·고분자공학부 방석호 교수 연구팀은 미생물을 이용해 나노 플라스틱의 생분해를 유도한 뒤, 분해 이전과 이후 구조를 비교했다. 그 결과 분해를 거치면 크기가 작아지는 것뿐만 아니라 화학적 구조 자체가 변형되며 물리화학적 특성이 완전히 달라진다는 사실을 발견했다.
나노 플라스틱이 미생물에 의한 생분해를 거치면서 표면전하가 반전되고 입자 간의 거리가 가까워지는 등 이전과는 사실상 다른 특성을 가진 물질로 변하는 것.
플라스틱 폐기물은 자연 상태에서 생분해되지 못하고 토양 및 해양으로 유입된다. 이렇게 자연에 쌓인 플라스틱은 긴 시간 동안 광분해, 풍화작용을 거치며 5mm 이하의 미세플라스틱(또는 1㎛ 이하의 나노플라스틱)으로 부서진다. 미세플라스틱은 수질 정화 시스템으로 거르는 것이 어려워 생태계 오염의 원인이 된다.
최근에는 폐플라스틱을 생분해하는 미생물과 단백질이 발견되며 폐플라스틱 재활용의 새로운 가능성이 보이는 듯 했지만, 이 역시 미생물의 대사 능력이 제한적이고 분해 과정도 느리다는 한계가 있었다.
이번 연구 결과를 통해 안전성에도 의문이 제기되면서, 플라스틱 재활용 및 분해에 대한 장기적 대책 마련 필요성이 다시 점화될 것으로 보인다. 연구팀 역시 “이번 결과는 생분해 플라스틱의 위해성 연구의 초석이 될 것”이라 내다봤다.
이번 연구 결과는 지난 2일 국제학술지 《화학공학저널(Chemical Engineering Journal)》에 게재됐다.