KAIST 건설및환경공학과 명재욱 교수 연구팀과 울산과학기술원(UNIST) 이창수 교수팀이 산소가 없는 매립지 환경에서 생분해성 플라스틱의 분해 특성을 규명했습니다. 연구팀은 국제학술지 네이처 커뮤니케이션스에 게재된 연구를 통해 소재에 따라 분해 성능이 극명하게 갈린다는 사실을 밝혀냈습니다.
연구팀은 산소가 없는 35도 환경에서 320일간 플라스틱의 분해율을 측정했습니다. 실험 결과 PHB는 17일 만에 99.9%가 분해되었고, PLA는 320일 만에 83.6%에 도달했습니다. 반면 PBAT는 2.7%, 일반 플라스틱인 LDPE는 0.4%의 무기화율을 보이는 데 그쳐 소재별로 큰 차이를 보였습니다.
분해 과정에는 플라스틱 표면의 바이오필름 내 미생물이 적극적으로 관여했습니다. 연구팀은 메타게놈 및 메타전사체 기법을 활용해 미생물 유전체 238개 중 118개에서 분해효소 후보 유전자를 확인했으며, 이 가운데 49개에서 실제 유전자 발현 흔적을 관찰했습니다.
이번 연구는 향후 폐기 환경에 맞는 생분해성 평가 기준을 마련하고, 플라스틱을 분해할 미생물과 효소를 개발하는 데 중요한 기초 자료가 될 것으로 기대됩니다. 다만 실험실 환경과 실제 매립지 환경의 차이가 존재할 수 있어 향후 추가적인 기능 검증이 필요합니다.