바이오플라스틱 분해 촉진하는 곰팡이 균주 발견

국립생물자원관, 특허 출원…"친환경 분해기술 마련 성과"

환경부 국립생물자원관(관장 배연재)은 경북대 정희영 교수진과의 공동연구를 통해 의료용 등에 쓰이는 바이오플라스틱의 분해를 더욱 촉진하는 곰팡이 균주를 발견했다고 6일 밝혔다.

바이오플라스틱은 자연계에서 분해되지 않는 일반 플라스틱과 달리, 토양 중 미생물에 의해 생분해된다. 그러나 일부 바이오플라스틱은 자연계에서 완전분해가 어렵고, 분해되는 데 수년 이상이 걸리기도 한다.

이번 연구에 사용한 바이오플라스틱 역시 완전분해가 어려운 '폴리카프로락톤 디올(PCL)'과 '폴리유산(PLA)' 등이다. 이들은 의료용 튜브·봉합사 등 의료용 소재를 비롯해 포장제와 코팅제 등으로 사용된다.

연구진은 토양에 서식하는 곰팡이가 가진 물질의 분해 능력에 주목하고 국내 10여곳의 토양에서 분리한 200여개 곰팡이 균주를 대상으로 바이오플라스틱의 분해 능력을 확인했다.

그 결과, 7개 균주가 분해 능력이 높은 것으로 나타났다. 균주에 따라 분해할 수 있는 물질과 시간이 다른 것으로 확인됐다.

난분해성 바이오플라스틱 분해 장면. 자료=국립생물자원관

이 중, 곰팡이 '푸시콜라 아세틸레리아(Fusicolla acetilerea)'가 폴리카프로락톤 디올(PCL)과 폴리유산(PLA)을 모두 분해했다. 

또 '탈라로마이세스 피노필루스(Talaromyces pinophilus)'는 폴리유산(PLA)을, 효모인 '아피오트리쿰 포로섬(Apiotrichum porosum)'은 폴리카프로락톤 디올(PCL)을 분해했다.

폴리카프로락톤 디올(PCL) 분해는 균주에 따라 7~14일 정도 소요됐다. 폴리유산(PLA)의 완전분해에는 45일이 걸리는 것으로 나타났다.

국립생물자원관은 분해효소 유전자 파악 등 분해 원리 연구를 추진하고 바이오플라스틱 생분해 공정에 활용하기 위해 이 균주들에 대한 특허를 최근 출원했다.

이번 연구는 국내 토양에 자생하는 곰팡이를 활용하여 바이오플라스틱 폐기물을 분해하는 기반을 마련했다는 데 의미가 있다.

배연재 국립생물자원관장은 "미생물은 분해자로 생태계 물질 순환의 큰 축을 담당하고 있다"며 "미생물이 가진 분해능력을 오염정화에 활용할 수 있도록 다양한 미생물을 찾아낼 계획"이라고 말했다.