■ 자연 분해 바이오플라스틱 마스크 개발 추진

■ 자연 분해 바이오플라스틱 마스크 개발 추진

 

● 코로나19 만큼 심각한 플라스틱 팬데믹 위기

 

2020년 코로나19 감염 장기화로 ‘집콕‘이 일상이다. 이에 따라, 배달 음식 주문이 폭증하면서 플라스틱 쓰레기도 덩달아 눈덩이처럼 늘고 있다. 배달 음식의 포장재만큼 마스크로도 골머리이다. 미세플라스틱을 유발하는 새 주범이다. 마스크에 쓰이는 부직포는 플라스틱 재질인 폴리프로필렌(PP)을 쓴다. 귀에 거는 밴드, 코 부분을 고정해주는 와이어도 플라스틱과 다른 소재를 결합해 만든 것이다. 플라스틱이 잘게 부서지면, 미세플라스틱으로 변해 생태계 적잖은 악영향을 미칠 뿐 아니라, 먹이 사슬을 통해 몸속에 흡수돼 장폐색 등 각종 질병을 유발하는 원인이 된다. 한때 플라스틱은 ‘신의 선물’로 여겨졌다. 1970년에서 1980년대 얘기이다. 천연 자원이 없는 우리나라가 고속 성장할 수 있었던 배경엔 중화학 공업이 있었다. 이를 통해 경제 몸집을 키웠다. 이런 성장은 우리에게 ‘플라스틱 풍류’를 가져왔지만, 오늘날 플라스틱은 ‘신의 저주’가 되어 인간에게 위협을 가하고 있다.

 

● 플라스틱 폐기물, 어느 정도 심각한가?

 

우리나라 플라스틱 문제는 거의 재앙 수준이다. 환경단체 등에 따르면, 우리나라 국민 1인당 페트병, 일회용 플라스틱, 비닐 봉투 등을 연간 약 11.5kg 쓴다. 세계 최고 수준이다. 최근 코로나19로 배달이 늘면서 일회용 플라스틱 사용량은 더 가파르게 증가하고 있다. 유럽 플라스틱 제조자협회 조사 자료(2017년 기준)를 보면, 63개국 중 우리나라는 2위이며, 일회용 비닐봉지 사용은 연간 1인당 약 420개로 핀란드의 100배이다. 포장 폐기물 발생은 OECD(경제협력개발기구) 회원국 중 미국 다음이다.

 

● 플랑크톤에서도 나타난 미세플라스틱

 

작은 해양 생물들의 주요 먹이이자 수중에 사는 생물인 ‘플랑크톤’, 가장 작은 극초미소 플랑크톤은 0.2um 이하 정도의 크기며, 평균에 해당한 중형 플랑크톤은 200um-2cm 가량 된다. 이처럼 육안으로는 좀처럼 보기 힘들 정도의 플랑크톤에서 미세플라스틱이 발견되고 있다. 인체 오염까지 걱정해야 할 단계이다. 해양과학기술원이 최근 발표한 조사 자료에 따르면, 낙동강을 통해 남해로 유입되는 플라스틱은 연간 53톤(t)으로, 조각수가 1조 2,000억개에 달한다.

 

한국해양과학기술진흥원의 조사 자료를 보면 어느 정도 심각한지를 잘 알려준다. 경남 거제와 마산 일대 양식장과 근해에서 잡은 굴. 담치. 게. 갯지렁이 가운데 97%인 135개 개체 몸속에서 미세플라스틱이 나왔다. 생태계 먹이사슬 밑바닥에서부터 광범위한 미세플라스틱 오염이 현재도 진행 중이다.

 

이에 더해 홍콩 바다환경 보존단체 ‘오션스 아시아’는 2020년 코로나19 대유행으로 전 세계 약 15억 6,000만개의 폐마스크가 바다로 흘러 들어갔다고 밝혔다. 보고서에 따르면, 일회용 마스크가 분해되는 데 최대 450년이 걸린다. 이 과정에서 미세 플라스틱이 해양 생태계로 유입될 수 있다.

 

● 안 찢어지는 생분해성 비닐 봉지 개발, 나일론과 유사한 수준

 

플라스틱 공해를 줄이기 위해선 1차적으로는 일회용품 사용을 자제하는 것이 우선이나 현실적으로는 어렵다. 때문에 EPR (생산자 책임 재활용제도)와 같은 다양한 환경 보전 정책을 만드는 노력과 함께 수개월 내에 완전히 분해되는 생분해성 플라스틱 등 플라스틱의 썩지 않는 한계를 극복하는 기술을 신속히 개발할 환경 R&D (연구·개발) 투자가 필요하다. 최근 과학기술계에선 효소를 이용해 플라스틱을 분해하는 생물학적 방법에 관심을 나타낸다.

 

★ 생명연 감염병연구센터 류충민 센터장은 “세계 최초로 꿀벌 해충 ‘꿀벌 부채 명나방’에서 플라스틱을 분해하는 3가지 효소를 찾았다. 앞으로 미세 플라스틱 문제 해결의 실마리가 될 것”이라고 전망했다. ★ 중국에선 ‘식물 명나방’ 애벌레에서 음식 포장재(PE)를 분해하는 미생물을 발견했다. ★ 일본에선 스티로폼을 먹고 사는 장내 미생물을 발견, 연구를 하고 있다. ★ 한국화학연구원은 땅속에서 100% 분해되는 친환경 비닐 봉지를 개발했다. 화학연구원에 따르면, 현재까지 개발된 친환경 비닐봉지는 사탕수수. 옥수수에서 추출한 자연 원료인 ‘바이오플라스틱’으로 만들었다. 하지만, 인장 강도 (잡아당기는 힘을 견디는 힘)가 약해 사과 4-5개만 담아도 찢어질 정도로 약해 막상 생활현장에선 쓰이지 못했다. 연구진은 이 한계를 극복하기 위해 목재 펄프에서 셀룰로스, 게 껍데기에서 추출한 키토산을 nm 수준으로 가늘게 만든 뒤, 바이오플라스틱에 첨가하여 가로세로 30㎝ 크기의 친환경 비닐봉지를 제작했다. 이렇게 만든 새 비닐 봉지의 인장 강도는 65-70㎫ (메가 파스칼) 정도로, 질긴 플라스틱의 대명사인 나일론과 유사한 수준이다. 화학연구원 관계자는 “해당 연구팀이 최근 이 기술을 마스크에 응용하는 연구에 착수했다”고 밝혔다. 국내 과학자들의 노력으로 친환경 인증 마크가 박힌 자연 분해 마스크를 볼 날이 머지않아 보인다.