페트병 1톤, 10시간이면 분해·재활용해주는 효소?

페트병과 의류 재료 등에 이용하는 폴리에틸렌을 기존보다 빠른 시간 안에 분해할 수 있는 효소가 개발됐다. 지금까지 발견된 폴리에틸렌 분해 효소와 달리 재활용에 응용하는 것도 가능하다고 한다.

2019년 발표된 연구에 따르면 전 세계적으로 연간 3억 5,900만 톤 생산되는 플라스틱 중 1억 5,000만 톤에서 2억 톤이 매립 혹은 자연 환경에 축적되어 있는 것으로 추정되고 있다. 이 중에서도 폴리에틸렌은 전 세계적으로 연간 7,000만 톤도 생산하고 있지만 대부분 자연 분해되지 않기 때문에 남은 페트병 등 쓰레기가 생태계에 영향을 미치는 등 환경 문제가 되고 있다.

폴리에틸렌을 가수 분해할 수 있는 효소가 이번에 처음 발견된 건 물론 아니다. 하지만 분해 시간이 오래 걸리거나 재활용 불가능 상태가 되기 때문에 폴리에틸렌 생산을 줄이려는 목적은 달성할 수 없다.

프랑스 플라스틱 제조사인 아르비오스(arbios)는 2012년 퇴비에서 발견한 10만 종류 미생물을 조사하고 이 중 발견된 효소를 폴리에틸렌 분해 경로 연구 데이터를 바탕으로 변화시키고 폴리에틸렌을 단시간에 분해하고 재활용이 가능하게 하는 새로운 효소를 새롭게 개발했다고 발표했다.

폴리에틸렌를 분해하려면 어느 정도 용해해야 하지만 기존 효소는 65도 온도에서 활성을 잃어버리는 문제가 있었다. 하지만 아르비오스가 개발한 효소는 72도에서 안정된 활성을 보이며 폴리에틸렌을 빠르게 분해할 수 있었다는 것. 연구팀은 이 새로운 효소는 페트병 1톤 중 90%가 10시간 이내에 분해 가능하며 또 분해 이후 물질에서 페트병을 재활용 생산하는 데 성공했다고 보고하고 있다.

효소 생산 비용은 새로운 페트병 생산 비용 중 4%라고 한다. 아르비오스는 이미 이 효소를 대규모로 생산하는 계약을 생명공학 기업 노보자임스(Novozymes)와 맺고 있다. 분해에 가열이 필요하고 효소를 이용해 재활용 페트병 생산 비용은 새로운 페트병 생산 비용보다 비싸다. 하지만 아르비오스 측은 공급 부족으로 기존 재활용 페트병도 낮은 품질이면서 고가로 판매되고 있다고 말한다. 또 플라스틱 사용량을 줄이는 폐기물 문제를 해결하기 위한 것이라며 플라스틱은 식품과 의료, 교통 등 사회에 많은 가치를 제공하는 만큼 문제는 플라스틱 폐기물이라고 지적한다. 플라스틱 중 절반은 환경이나 매립지에 영향을 주는 만큼 플라스틱 폐기물 회수율을 높일 수 있는 열쇠라는 설명이다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.