캐나다 주 정부에서 1회용 비닐 봉지 이용을 금지시킬 가능성이 있는 연구를 계속 지원하는 상황에서 메모리얼대학의 화학자들이 봉지가 생분해되도록 만드는 새로운 재료에 대한 연구를 진행하고 있다고 한다.

연구팀의 일원인 Kori Andrea는 플라스틱을 완전히 금지시키는 것은 어려울 것이라고 밝혔다. 때문에 그녀는 사용한 후에 최종 단계에서 분해될 수 있는 보다 환경 친화적인 대체재를 만드는 연구에 매진하고 있다고 한다.

Andrea는 환경에 풍부한 이산화탄소를 이용하여 새로운 생분해성 재료를 만들 것이라고 밝혔다. 그녀는 “우리는 이산화탄소를 취하여 우리가 만들려고 하는 폴리머와 플라스틱의 시작 물질로 이용하려 한다.”라고 밝혔다.

“이산화탄소를 이용하여 에폭사이드(epoxide)라는 다른 시작 물질과 반응시킴으로써 대체 폴리카보네이트(polycarbonate)를 만들게 된다. 이것이 플라스틱에 이용된다.”라고 Andrea는 밝혔다.

현재 이용되는 대다수의 플라스틱은 석유에서 유래하였으며, 이런 이유로 이들은 탄소-수소 결합을 형성하여 쉽게 분해되지 않는다고 한다. 그녀는 “현재 환경의 생물들이나 세균들이 이들을 분해하기 어렵기 때문에 이들 대부분이 장기적으로 생체에 축적되게 된다.”라고 밝혔다.

그러나 연구팀이 만들려는 재료는 탄소와 산소가 결합하는 탄산염 결합을 도입시킴으로써 세균들이 쉽게 분해할 수 있다고 한다. Andrea는 자연은 가장 효율적인 방법을 안다고 지적하면서 자연계의 방식에 잘 들어맞는 원료를 사용한다고 밝혔다.

이러한 생분해성 플라스틱들은 미국과 영국의 여러 기업들에 의해서 이미 개발되었지만 몇 가지 문제점이 존재한다고 한다. 연구팀은 커피컵 뚜껑의 열 저항성을 높이거나 기존 재료들과 유사하면서도 다른 밀도를 갖는 재료를 만들기 위하여 재료들을 변형시키고 있다.

Andrea는 “우리는 재료를 가져다가 여러 가지를 시험해 보았다. 예를 들어서 매우 유연한 플라스틱 랩과 유사한 것을 만드는 것이다. 또한 우유 주전자와 유사하지만 내구성이 더 우수한 것과 같은 것 말이다.”라고 밝혔다.  

“최근에 우리는 이들 재료를 수정하는 여러 방법과 녹는점과 내구성에 변화를 주기 위한 시작점을 찾아냈다. 우리는 최종 목표에 다가서고 있지만 아직은 기초 단계로서 실험실 수준이다.”라고 Andrea는 밝혔다.

현재 연구팀의 과제는 기존의 기술과 장치를 이용하여 이들 제품을 대량으로 생산하는 것이라고 한다. Andrea는 이산화탄소 반응을 위해서는 고압이 필요하다고 밝혔다. 때문에 연구팀은 높은 압력이나 촉매 없이도 반응을 유발시키는 촉매를 설계했다고 한다.

그러나 최종 제품이 양산 단계에 도달할 때까지 최종적인 제품의 가격을 판단하기는 어렵다. 그녀는 “우리가 이들 제품을 만들 수 있을까? 물론 그렇다. 그러나 우리가 만든 것이 50년 이상 최적화된 공정에서 만들어진 것보다 쌀 수 있을까? 그것은 잘 모르겠다. 하지만 우리는 목표에 분명히 도달할 것이다.”라고 밝혔다.

출처: 한국바이오안전성정보센터(KBCH)『바이오화학산업동향(TWB)』