국내에서 미생물을 이용한 생분해성 플라스틱을 생산하는 기술이 개발되어 산업화와 대량생산이 가능할 것으로 기대되고 있다.

한국원자력연구소(소장 장인순)는 20일 미생물을 이용하여 자연계에서 저절로 분해되는 친환경적 생분해성 플라스틱 생산 원천기술을 독점개발하였다고 밝혔다.

한국원자력연구소는 이 기술을 통해 생분해성 플라스틱 생산 분야에서 세계유일의 독점기술 확보는 물론 상용화·산업화를 이룰 경우 전지구적 환경문제인 난분해성 플라스틱 폐기물의 감량에 획기적 전기를 마련할 것으로 평가된다고 밝혔다.

플라스틱의 환경문제가 제기되는 가운데 대체물질로 PHB(Polyhydroxybutyrate)가 떠올랐지만 생산단가가 석유합성 플라스틱의 5-6배에 달하며, 생분해성 플라스틱을 얻기 위한 중간 분리공정에서 맹독성 유기물질을 사용하는 등 문제를 안고 있었다.

이번에 원자력연구소에서 개발한 기술은 양성자 이용기술을 BT(생명공학기술)와 접목한 것으로 PHB의 생산과정에서 생분해성 플라스틱의 축적도를 획기적으로 향상시켜 중간 분리공정이 필요치 않아 생산단가를 획기적으로 낮출 수 있게 되었다.

이 기술은 양성자 이온빔을 미생물 균주에 조사하여 돌연변이 균주를 얻은 후, 유용한 후보균주를 생분해성 플라스틱으로 합성할 수 있는 유전자군에 도입하여 적절한 배양조건을 유지하여 생분해성 플라스틱을 균체 내에 99.5% 이상 축적시키게 된다.

이렇게 균체 내에 고농도로 축적된 생분해성 플라스틱은 80% 이상 자발적으로 분비되기 때문에 기존의 PHB 생산기술과 비교하여 생산단가가 월등히 낮고 생산성은 현저히 높다.

미생물을 이용한 생분해성 플라스틱 생산 기술은 생명공학 및 생물학을 다른 분야에 적용할 수 있는 원천기반기술로서, 향후 성장잠재력이 큰 친환경성 플라스틱 제조물질 시장을 이끌어 갈 수 있는 유망한 기술로 평가되고 있다.

원자력연구소에서는 이번에 개발한 기술을 적용한 결과 현재 생분해성 플라스틱 1Kg당 5-6배에 달하는 PHB 생산단가를 2-3배 선으로 낮추어 지속적인 석유가격의 상승으로 점차 가격이 오르고 있는 석유합성 플라스틱과의 가격경쟁력도 확보했다고 밝혔다.

또한, 기존의 생분해성 플라스틱 PHB 제조기술에 비해 생산체계가 단순하고 생산비의 절반을 차지하는 중간 분리공정이 필요 없어 산업적 이용가능성이 매우 클 것으로 기대하고 있다.

현재 한국원자력연구소의 방사선생물학실에서는 산업적 규모의 생분해성 플라스틱의 대량생산을 검증하고 있으며, 조만간 관련 기술을 국내 및 일본, 미국, 유럽 등에 특허 출원·등록할 예정이다.

이번 기술 개발로 생분해성 플라스틱의 본격적인 상용화를 이루어질 경우 높은 부가가치와 함께 환경문제 해결의 획기적 전기를 마련할 것으로 보인다.

홍순우 기자/kip@packnet.co.kr