플라스틱 분해 속도 6배나 빠른 ‘슈퍼 효소’ 개발 성공(연구)

지구를 위협하는 플라스틱 쓰레기를 더욱 빠르게 분해할 수 있는 ‘슈퍼 효소’가 개발돼 학계의 관심이 쏠리고 있다.

영국 가디언 등 해외 언론의 28일 보도에 따르면 영국 포츠머스대학과 미국 국립재활용에너지연구소 공동 연구진은 플라스틱을 ‘먹어’ 해치우는 슈퍼 효소를 이용해 페트병 등을 기존보다 6배 빠르게 분해할 수 있으며, 면화를 분해하는 효소와 결합할 경우 재활용이 어려운 혼합 직물 의류도 더욱 손쉽게 재활용할 수 있을 것으로 기대했다.

플라스틱 오염은 극지방부터 깊은 바다까지 오염시키고 있으며, 잘게 부수어진 미세플라스틱은 사람이 섭취하거나 호흡을 통해 들이마실 수 있다는 사실은 익히 알려져 있다. 그러나 버려진 플라스틱 쓰레기를 또 다른 화학성분으로 분해하는 것은 복잡하고 어려운 과정인데다 플라스틱 사용량이 늘면서 더욱 많은 쓰레기가 지구 곳곳에 쌓이는 실정이다.

이번에 개발된 슈퍼 효소는 2016년 일본의 한 폐기물 현장에서 우연히 발견된 ‘플라스틱 먹는 벌레’에게서 추출한 것으로, 각기 다른 두 개를 혼합해 만든 혼합 효소다.

연구진은 플라스틱 분해 효소인 페타제(PETase)와 메타제(MHETase)를 결합함으로서 분해속도를 2배 높였고, 두 효소를 연결하는 기술적 가공을 통해 효소 활성이 총 6배 증가한 슈퍼 효소가 탄생했다.

연구를 이끈 포츠머스대학의 존 맥기핸 교수는 “2018년 당시 혼합효소의 효능을 처음으로 확인했고, 이후 두 효소를 혼합했을 때 분해 효과가 높아지는 것을 알게 됐다”면서 “페타제와 메타제는 모두 플라스틱을 분해해 원래의 구성요소로 되돌리는 방식으로 작동한다. 플라스틱을 끊임없이 재활용할 수 있기 때문에 석유나 가스 같은 화석 자원 의존도 역시 줄일 수 있을 것”이라고 설명했다.

자세한 연구결과는 미국 국립과학원회보(PNAS) 최신호에 실렸다.

송현서 기자 huimin0217@seoul.co.kr