한국 경북대학교 연구팀은 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 플라스틱의 90% 이상을 단 8시간 만에 분해할 수 있는 생체 촉매를 만들었습니다.
핵심 요약
- 국내 연구진이 PET 플라스틱을 빠르게 분해할 수 있는 고효율 효소 ‘Kubu M12’ 개발에 성공했다.
- Kubu M12는 8시간 이내에 PET의 90% 이상을 분해할 수 있습니다.
- 상당한 양의 PET를 분해하는 데 소량(0.58g)만 필요하여 놀라운 효율성을 보여줍니다.
- 이 돌파구는 우리가 전 세계 플라스틱 폐기물 위기를 해결하는 방식에 혁명을 일으킬 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다.
이 대학의 김경진 교수가 CJ제일제당과 공동으로 진행한 이 연구는 권위 있는 학술지 ‘사이언스(Science)’에 게재됐다. 이 팀의 돌파구는 생체 촉매, 특히 생물학적 공정을 통해 PET 플라스틱을 분해할 수 있는 PET 탈중합효소(PETase)라는 고성능 효소 개발에 중점을 두고 있습니다. 이 혁신적인 접근 방식은 재활용을 보다 효율적이고 환경 친화적으로 만들 것을 약속합니다.
초기에 “Kubu”로 확인된 이 팀의 획기적인 효소는 PET를 분해하는 데 놀라운 잠재력을 보여주었습니다. 그들은 효소 엔지니어링으로 알려진 프로세스를 통해 “Kubu M12″라는 훨씬 더 효율적인 변형을 만들기 위해 Kubu를 향상시켰습니다. 이 개선된 생체촉매는 PET 1kg의 45%를 단 1시간 만에 분해하고 8시간 만에 90% 이상을 분해하는 등 세계 최고의 성능을 입증했습니다. 놀랍게도, 이 공정은 높은 분해 속도를 달성하는 데 0.58g의 생체 촉매만 필요했습니다.
PET는 전 세계적으로 가장 널리 사용되는 플라스틱 중 하나이며 물병과 의류에서 차량 매트 및 테이크아웃 컵에 이르기까지 다양한 제품에서 볼 수 있습니다. PET를 재활용하려는 노력에도 불구하고 기존 방법은 특히 효율성과 환경 영향 측면에서 심각한 한계에 직면하는 경우가 많습니다.
플라스틱 폐기물, 특히 PET는 오랫동안 전 세계의 지속 가능성 노력에 있어 도전 과제였습니다. 플라스틱의 분리, 분쇄 및 정제와 같은 기존의 기계적 재활용 공정은 종종 재활용 재료의 품질을 저하시켜 제품을 재사용에 적합하지 않게 만들거나 궁극적으로 폐기됩니다. 이와는 대조적으로, 화학 촉매를 사용하여 플라스틱을 분해하는 화학적 재활용 방법에는 고유한 문제가 있습니다. 그것은 원료를 오염시키고 상당한 환경 비용을 초래합니다.
김 교수 연구팀은 나무와 같은 유기 물질이 환경에서 자연적으로 부패하는 것과 유사한 방식으로 생체 촉매를 사용하여 플라스틱을 분해하는 “생물학적 재활용”이라는 유망한 대안에 초점을 맞췄습니다. 연구진은 자연 분해 과정을 활용하여 PET 플라스틱을 선택적으로 표적으로 하는 효소를 개발하여 환경에 미치는 영향을 최소화하면서 고품질 반응 제품을 생산할 수 있었습니다.
김 교수는 “생체촉매를 통한 생물학적 재활용은 현재 재활용이 불가능한 오염된 플라스틱에 대해서도 영구적인 재활용이 가능한 획기적인 기술”이라며 이번 연구의 의의를 강조했다.
2 댓글