[비건뉴스 권광원 기자] 오늘날 플라스틱 쓰레기는 환경 문제의 주범으로 떠오르며 심각한 문제로 꼽힌다. 전 지구적 차원에서 지속가능성을 모색하기 위해 일회용 플라스틱 사용 규제 정책을 펼치고 있으며 우리나라도 전국적으로 매장 내 일회용 플라스틱 컵을 규제하고 마트 백화점 슈퍼마켓 등에서의 일회용 비닐 봉투 사용 규제 정책을 시행하고 있다. 나아가 오는 6월부터는 카페 일회용 컵에 보증금을 부여해 일상생활에서 플라스틱 쓰레기를 줄이기 위한 정책을 마련했다.

이렇듯 플라스틱을 조금이라도 줄이기 위한 규제가 마련되는 한편 플라스틱 쓰레기를 줄이기 위한 노력의 일환으로 플라스틱을 분해가 가능한 소재로 개발하는 근본적인 해결책을 제시하는 노력도 진행되고 있다. 실제로 옥수수나 사탕수수 전분과 같은 재생 가능한 식물 공급원으로 만든 생분해성 플라스틱은 이미 시장에 나와 있으며 석유 플라스틱의 인기 있는 대안이 되고 있다.

하지만 현재 시장에 나와있는 생분해성 플라스틱의 생물학적 분해성은 의심스럽다. 대부분 특정한 조건 하에 생분해가 이뤄지기에 산업 퇴비 시설에서만 생분해되며 다른 플라스틱과 별도로 재활용해야 하기 때문이다. 이에 실제 퇴비로 처리했을 시 별다른 과정을 거치지 않고 자연 분해 될 수 있는 플라스틱에 대한 개발이 한창이다.

최근 미국 화학 학회지(Journal of the American Chemical Society)에 게재된 연구에 따르면 영국 버밍엄 대학과 듀크 대학의 연구원들은 당 알코올(Sugar alcohols)에서 발견되는 성분을 분해 및 재활용이 가능한 바이오 플라스틱으로 바꾸는데 성공했다.

연구원들은 설탕 염기로부터 이소이다이드(isoidide)와 이소만니이드(isomannide)를 빌딩 블록으로 사용해 새로운 화합물을 만드는데 성공했다. 이 두 화합물은 단단한 원자 고리 형태를 띠고 있지만 두 결합의 공간 배향이 달라 해당 중합체에서 다른 특성을 생성하게 된다.

연구원들에 따르면 이소이다이드(isoidide) 기반의 중합체는 높은 등급의 공학 플라스틱과 비슷한 강도와 함께 강성과 유연성을 지녔고 대부분의 상업용 플라스틱에서 볼 수 있는 성질에 필적할 정도로 단단하지만 연성이 있다. 한편 이소만니이드(isomannide)계 폴리머는 탄성이 높고 모양을 회복할 수 있어 고무처럼 신축성이 있다는 게 연구진의 주장이다.

연구원들은 이 중합체가 이소이다이드를 기반으로 한 상대와 비슷한 수준의 강도와 강도를 가지고 있다고 덧붙였다. 또한 두 재료 모두 열에 노출됐을 때도 특성을 유지할 수 있었으며 예비 테스트에서 바다나 수로로 흘러가는 경우 분해되는 능력이 있음을 보여주었지만 완전한 수명 종료 정보는 공개되지 않았다.

메튜 베커(Matthew Becker) 듀크 대학 화학 교수는 “재료에 의해 나타나는 기계적 및 열화 속성은 조정할 수 있으며 이는 우리가 목표로 하는 많은 응용 분야에 중요하다”며 “이러한 재료는 식품 포장을 비롯한 여러 대체 응용 분야에 적용될 수 있을 것”이라고 주장했다.

코너 스터브스 (Connor Stubbs) 버밍엄 대학 화학 박사는 “석유를 기반으로 한 플라스틱은 수십년에 걸쳐 연구됐기에 이를 따라잡는 것은 큰 도전”이라고 설명하며 “"우리는 현재의 상업용 플라스틱이 제공할 수 있는 것과 동일한 범위의 속성을 가진 훨씬 더 나은 플라스틱을 만들기 위해 생물학이 제공해야 하는 독특한 구조와 모양을 살펴볼 수 있다”고 언급했다.

그러면서 “비용을 절감하고 재료의 잠재적인 환경 영향을 연구하기 위해 더 많은 작업을 해야 하지만 장기적으로 이러한 종류의 재료는 환경에서 쉽게 분해되지 않는 석유화학 원료 플라스틱을 대체할 수 있을 것”이라고 밝혔다.

한편 버밍엄 대학 기업과 듀크 대학은 해당 폴리머 기술에 대한 공동 특허 출원을 제출했으며 연구원들은 기술 라이선스를 고려할 산업 파트너를 찾고 있다.