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전 세계적으로 배출되는 막대한 양의 플라스틱 쓰레기는 지구환경을 심각하게 위협하는 요소다. 해양에 흘러들어가는 플라스틱 쓰레기양을 연구한 미 항공우주국(NASA) 조사에 따르면 2010년부터 2025년까지 총 1억5500만 톤에 달하는 쓰레기가 바다에 유입될 것으로 보인다. 이는 전 세계 해안을 따라 두께 30㎝, 높이 30m의 ‘쓰레기 벽’을 쌓을 수 있는 어마어마한 규모다.
그런데 최근 이러한 문제의 해결을 도와줄 획기적 연구 결과가 발표돼 학계의 관심을 모으고 있다. CNN등 외신은 지난 30일(현지시간) 스탠포드대학교 환경·토목공학과 수석 연구엔지니어 웨이민 우 등이 이끄는 연구팀이 애벌레를 통한 플라스틱의 생분해(박테리아에 의해 대상을 무해 물질로 분해하는 것) 가능성을 확인했다고 보도했다.
연구에 동원된 벌레는 거저리라고 불리는 흑갈색 딱정벌레의 유충으로, 이 유충은 플라스틱의 일종인 폴리스티렌(polystyrene)을 섭취, 생분해할 수 있는 것으로 드러났다. 대표적 폴리스티렌 제품으로는 흔히 사용하는 스티로폼이 있다.
이 유충이 플라스틱을 이렇듯 ‘먹이’ 삼을 수 있는 것은 유충의 내장에 살고 있는 미생물 덕분인 것으로 알려졌다. 현재 연구팀의 연구실에선 100마리 유충이 하루 34~39㎎의 스티로폼을 먹으며 살고 있다.
유충들은 이렇게 섭취한 스피로폼의 절반 정도를 이산화탄소로 변환시키는데 이는 다른 먹이를 섭취했을 때와 동일한 반응이다.
남은 절반은 생분해된 고체로 배설되는데 그 형태는 토끼 배설물과 흡사하다. 우에 따르면 이배설물은 작물 재배용 토양으로 사용해도 좋을 정도로 안전하다. 또한 스티로폼을 먹은 유충들은 일반적인 식사를 한 유충들과 똑같이 건강했던 것으로 전한다.
우는 “이번 발견은 전 세계 플라스틱 쓰레기 문제를 해결해 줄 새로운 방안을 제시하고 있다”며 “박테리아가 유충 속에서 어떻게 이러한 분해를 수행하는지 상세하게 분석해낸다면 플라스틱 쓰레기를 안전하게 처리할 획기적 방도가 마련될 수 있을 것”이라고 말했다.
과거에도 우와 연구팀은 명나방 유충의 내장에 서식하는 미생물이 플라스틱의 일종인 폴리에틸렌을 분해할 수 있다는 사실을 밝혀낸 바 있다. 폴리에틸렌은 쓰레기봉투 등에 널리 쓰이는 흔한 재질이다.
그럼에도 이번 연구는 환경보호에 있어 의미가 훨씬 큰데, 스티로폼의 경우 생분해가 완전히 불가능하며 따라서 환경에 더욱 심각한 악영향을 끼칠 수밖에 없다고 여겨져 왔기 때문이다.
연구팀은 스탠포드대학교 삼림연구소의 연구자들과 협력, 유사한 방식을 통해 폴리프로필렌, 바이오플라스틱, 마이크로비드 등 다른 종류의 플라스틱들 또한 분해할 수 있을지 알아볼 계획이다. 또한 더 나아가 해양생물 중 이러한 생분해를 도와줄 수 있는 생물을 찾고 있기도 하다.
이번 발견은 환경과학과 환경기술(Environmental Science and Technology) 저널에 소개됐다.
방승언 기자 earny@seoul.co.kr
