폴리우레탄 분해하는 박테리아 발견했다

다른 종류 플라스틱 쓰레기 뿐 아니라 폴리우레탄은 환경과 인간 건강에 위협이 되고 있다. 그런데 폴리우레탄을 이용해 번식하는 박테리아를 유럽 연구팀이 발견했다고 한다. 미생물학 프론티어(Frontiers in Microbiology)에 게재된 최근 연구에 따르면 폴리우레탄 화학 결합을 분해하는 능력을 지닌 토양 세균이 발견됐다는 것이다.

슈도모나스(Pseudomonas) sp. TDA1라고 불리는 이 새로운 균주는 깨지기 쉬운 플라스틱이 산란한 쓰레기 처리장에서 발견됐다고 한다. 이 박테리아가 폐기된 폴링우레탄을 대량 분해하는 못흡을 볼 때까지 아직 시간이 걸릴 것으로 보이지만 이 새로운 박테리아는 독일 라이프치히에 위치한 헬름홀츠 환경연구센터 등 연구에 의해 분석됐다.

폴리우레탄은 냉장고와 가구, 천막, 건물, 기저귀, 신발 등 유연하고 가볍고 내구성이 있는 재료가 필요한 모든 곳에 쓰인다. 매년 수백만 톤에 달하는 폴리우레탄이 생산된다. 2015년 미국 폴리우레탄 시장은 120억 9,000만 달러에 이른다고 한다.

다른 플라스틱 쓰레기처럼 폴레우레탄은 분해에 시간이 걸리고 수동으로 분해하는 건 어렵다. 또 폴리우레탄은 가열해도 녹지 않기 때문에 재활용이 어렵다. 이에 따라 쓰레기 처리장에 도착한 대량 폴리우레탄에서 인간에 유해한 발암물질은 물론 대다수 미생물에게 유해한 화학물질이 유출되어 버린다.

슈도모나스라는 박테리아는 내성이 강한 것으로 알려진 세균군이다. 산성 환경이나 고온 등 가혹한 조건에도 견딜 수 있다. 연구팀은 슈도모나스 속 TDA1이 폴리우레탄의 화학적 성분을 분해할 수 있는 걸 알고 이런 화학물을 대사하는 음식으로 이용할 수 있을 것으로 봤다. 그 결과로 생신 일종의 피드백 루프가 지속적인 플라스틱 소비를 더 활성화시킬 수 있다.

연구팀은 세균이 이런 화합물을 유일한 탄소원, 질소원 에너지원으로 사용할 수 있다면서 이는 재활용이 어려운 폴리우레탄 제품 재사용이 가능하게 되기 위한 중요한 단계라고 밝혔다. 미생물은 지구에 흩어져 있는 엄청난 플라스틱 쓰레기를 줄이기 위한 새로운 가능성을 열어주고 있다. 바이오 재활용으로 알려진 이 방법은 미생물이나 곰팡이 심지어 곤충 등 생물을 이용해 플라스틱을 분해하는 것이다. 과학자들은 플라스틱을 대량으로 먹는 생물 자체가 아니라 대량 분해를 성공시키는 게 중요하다고 말한다. 자연계에 존재하는 해결책을 찾아도 이를 대규모로 시행하는 방법을 개발하는 건 전혀 다른 문제일 수 있기 때문. 실제로 현장에 적용하려면 몇 년 이상이 걸릴 수도 있다.

물론 이번 발견은 플라스틱 접합을 공격해 분해하는 세포 외 요소 생산에 관련된 유전자를 찾는 계기가 될 수 있다. 또 TDA1이 어떻게 이 프로세스를 이용해 에너지를 얻고 있는지 해명하려 한다. 이번 연구는 이런 측면에서 예비 조사라고 할 수 있다. 앞으로 연구는 이런 점의 연장선상에서 이뤄질 수 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.