폐 PET플라스틱 바이오촉매로 분해된다! 세계 최고 성능!
PET 플라스틱과 바이오촉매 개발의 중요성
최근의 연구에서 국내 연구팀이 개발한 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 플라스틱을 생물학적으로 분해하는 세계 최고 성능의 바이오촉매(효소)는 환경 문제 해결에 있어 혁신적인 성과로 평가받고 있습니다. PET는 여러 산업에서 사용되는 범용 플라스틱으로, 이를 효율적으로 분해하는 기술은 환경 보호와 재활용 문제 해결에 필수적입니다. 환경문제를 해결하기 위해 바이오촉매의 개발은 필수적이다. 이 연구는 재활용 효과성을 향상시키고, 기존에 폐기물로 간주되던 오염된 플라스틱까지도 처리할 수 있는 가능성을 제시하고 있습니다.
바이오촉매의 개발 과정 및 연구 성과
김경진 교수 연구팀과 CJ제일제당 연구팀이 협력하여 개발한 바이오촉매(PETase)는 산업 조건에서 PET 플라스틱을 분해하는 능력이 매우 뛰어납니다. 연구결과는 국제학술지 '사이언스'에 게재되었으며, 논문 제목은 ‘Landscape profiling of PET depolymerases using a natural sequence cluster framework’입니다. 이 연구는 바이오 촉매에 대한 새로운 인사이트를 제공한다. 연구팀은 미생물이 가지는 바이오촉매의 활성 지도를 제안하고, 쿠부(Kubu-P)라는 신규 바이오촉매를 발굴했습니다.
- 쿠부M12 바이오촉매는 높은 성능으로 주목받고 있다.
- 1kg의 PET를 단 0.58g으로 1시간에 45% 이상 분해한다.
- 이 혁신적인 기술은 플라스틱 재활용에 새로운 가능성을 열어준다.
기계적 재활용과 화학적 재활용의 한계
기계적 재활용은 PET 플라스틱을 분리 후 라벨 제거, 분쇄, 세척, 원료화 과정을 통해 '중간 제품'으로 재이용할 수 있지만, 이 과정에서 소재 품질이 저하되어 최종적으로는 소각이나 매립으로 이어질 수밖에 없는 문제가 있습니다. 따라서, 기계적 재활용은 한계가 분명하다. 반면, 화학적 재활용은 플라스틱을 열로 녹이거나 용매로 분해하여 원료로 재생하지만, 원료 오염으로 인해 적용이 제한적이고 환경에 미치는 영향도 적지 않습니다. 이러한 문제를 해결하기 위한 바이오촉매의 개발이 더욱 필요합니다.
새로운 생물학적 재활용 방법의 필요성
김경진 교수 연구팀의 연구는 자연환경에서 나무가 썩는 과정을 반영하여 바이오촉매가 분해 반응을 매개하는 생물학적 재활용 방법을 제시합니다. 이 방법은 PET 플라스틱의 생물학적 분해를 가능하게 하는 혁신적인 접근법이다. 바이오촉매는 PET에 선택적으로 반응하면서 환경에 미치는 부정적 영향을 최소화하고, 재활용할 때 소재의 품질 향상 또한 가능합니다. 이러한 새로운 기술은 재활용되지 않는 오염된 플라스틱도 영구적으로 재활용할 수 있는 기회를 제공합니다.
쿠부M12의 성능 및 향후 응용 가능성
| 성능 지표 | 분해율 (1시간) | 분해율 (8시간) |
| 쿠부M12 | 45% | 90% |
쿠부M12는 1kg의 PET를 소량의 효소로 신속하게 분해하는 뛰어난 성능을 보여줍니다. 이러한 성능은 화학 산업
자주 묻는 숏텐츠
질문 1. 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 플라스틱을 분해하는 새로운 바이오촉매는 어떤 원리로 작동하나요?
개발된 바이오촉매는 자연에서 나무가 썩는 과정처럼 미생물이 매개하여 PET 플라스틱을 생물학적으로 분해하는 원리로 작동합니다. 이는 환경에 미치는 부정적 영향을 최소화하며, 순수한 반응물을 생성합니다.
질문 2. 쿠부M12 바이오촉매는 얼마나 효율적으로 PET를 분해할 수 있나요?
쿠부M12는 1kg의 PET를 0.58g의 소량으로 1시간 이내에 45%를 분해하고, 8시간 만에 90% 이상을 분해하는 성능을 보여줍니다. 이는 현재까지 개발된 바이오촉매 중 세계 최고의 성능입니다.
질문 3. 바이오촉매를 통한 생물학적 재활용의 장점은 무엇인가요?
바이오촉매를 통한 생물학적 재활용은 재활용되지 않는 오염된 플라스틱까지도 영구적으로 재활용할 수 있는 획기적인 기술입니다. 이로 인해 플라스틱 폐기물이 줄어들고, 환경에 대한 긍정적인 영향을 기대할 수 있습니다.
