분해가능한 플라스틱이 개발된다

폐기물로 인한 환경부담 덜어

분해 가능한 플라스틱이 개발되면 지구환경보존에 크게 기여할 수 있다.

인간이 만든 제품 중 가장 유용한 것 중의 하나가 플라스틱이다. 어떤 형태든 쉽게 만들 수 있으며 녹슬거나 변색하지 않는다. 쉽게 깨지지도 않으며 썩지도 않는다. 그러나 이처럼 유용한 플라스틱도 한가지 결함 때문에 골치를 썩이고 있다. 그것은 없앨 수 없다는 점이다.

쓸모가 다했을 때 없어지지 않는다는 것은 매우 심각한 고민거리다. 나무는 썩으며 금속은 녹슬어 가루가 된다. 동물의 배설물은 비료가 되며 나뭇잎은 퇴비가 된다. 하지만 쓰레기더미 속에서도 플라스틱은 분해되지 않고 계속 쌓인다.

최근 영국 일본 미국 등에서는 분해되는 플라스틱의 가능성을 확인했으며 공업적 생산까지도 조심스럽게 검토하고 있다.

많은 미생물은 플라스틱의 일종인 폴리에스텔을 합성하고, 그것을 에너지 저장물질로서 체내에 축적한다. 미생물을 최적의 조건에서 배양하면 최고 균체중량의 80%에 이르는 폴리에스텔을 만들어낸다. 미생물이 만드는 폴리에스텔은 육지와 바닷속에 사는 다른 미생물에 의해 분해된다. 이는 지구의 환경과 생명을 지키는 '바이오플라스틱'으로 주목되고 있다.

그중의 하나가, 미생물의 탄소원을 연구해 뛰어난 물리적 성질을 가진 혼성중합폴리에스텔을 발효합성시키는 것이 가능해져 공업적 생산이 검토되고 있다. 일본에서 발견된 새로운 타입의 폴리에스텔P는 혼성중합 조성을 변화시킴에 따라 결정성이 뛰어난 플라스틱으로부터 탄성이 풍부한 고무까지 다양한 물성을 나타내는 소재다. 이 소재는 성형성도 뛰어나 나일론에 필적하는 강한 실, 또는 투명하고 보드라운 필름으로 가공이 가능하다. 더욱이 필름을 흙속에 묻어 분해성을 살펴보니 봄에는 6주, 여름에는 2주간 내에 완전히 분해되었다. 이처럼 바이오폴리에스텔은 자연계의 미생물에 의해 분해가능한 분해성 플라스틱이다.

바이오폴리에스텔은 분해성 말고 생체적합성 광학활성 압전성 등의 특성을 가지고 있어 의용(醫用)재료 제약(製藥)재료 전자재료 등 기능성재료로서 커다란 가능성을 갖고 있다.

현재 플라스틱은 전세계에서 1년간에 1억t이 생산된다. 플라스틱은 가볍고 강한 소재로서 다방면에 사용되고 있고, 생산량은 매년 증가추세. 그러나 폴리에틸렌과 폴리스틸렌 등 합성플라스틱 폐기물은 자연계에서 분해되지 않기 때문에 환경문제를 일으킨다.

바다에 유출된 플라스틱과 낚시인들이 방치한 합성텍스는 매년 축적돼 어장과 해양의 생태계를 파괴하고 있다. 1988년 말에는 플라스틱 폐기물의 해양투기를 금지한 말보르 국제조약이 제정됐다. 또한 플라스틱을 대량으로 소비하는 미국과 서유럽국가들은 매립지의 부족으로 플라스틱 사용을 제한하는 방법들을 검토하기 시작했다.

일부 국가에서는 호수나 바다에 유출되는 플라스틱제품과 사용기간이 짧아 내구성이 별로 필요치 않은 플라스틱제품은 분해가능한 소재로 전환하는 법안이 제정되어지고 있는 실정이다.

이같은 상황에서 분해성플라스틱은 폐기물로 인한 환경부담을 덜어주는 소재로서 주목돼 세계 각국에서 연구가 진행 중이다. 특히 혼성중합 폴리에스텔은 뛰어난 물리적성질과 생물(효소)분해성을 겸비했기 때문에 실용화가 기대된다.
 

분해성 플라스틱으로 만든 필름과 실
 

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1990년 03월 과학동아 정보

  • 동아일보사 편집부

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