미세한 수준에서 생분해되는 최초의 플라스틱

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미국 전문가들은 새로운 식물성 플라스틱을 개발하고, 이를 미세 비드로 분쇄한 후, 세 가지 도구를 사용하여 생분해성을 테스트합니다.

기존 미세 플라스틱은 분해되는 데 100년에서 1,000년이 걸릴 수 있습니다. 사진: Whitehoune/iStock — 기존 미세 플라스틱은 분해되는 데 100년에서 1,000년이 걸릴 수 있습니다. 사진: *Whitehoune/iStock*

미세 플라스틱은 일상 플라스틱 제품의 작고 거의 파괴 불가능한 조각입니다. 캘리포니아 대학교 샌디에이고 캠퍼스와 재료 과학 회사 알제네시스의 전문가 팀은 미세 플라스틱 수준에서도 7개월 이내에 생분해될 수 있는 식물성 폴리머를 개발했다고 사이언스 데일리가 3월 25일 보도했습니다. 모든 플라스틱은 폴리머이지만, 모든 폴리머가 플라스틱인 것은 아니라는 점에 유의하세요.

"우리는 현재 사용되는 재료의 대안을 찾고 있으며, 이러한 대체 재료가 수명이 다했을 때 환경에 축적되는 대신 생분해되도록 노력하고 있습니다."라고 연구팀의 일원이자 알제네시스(Algenesis)의 공동 설립자인 마이클 버카트(Michael Burkart) 화학 및 생화학 교수는 말했습니다. 이 새로운 연구는 네이처 사이언티픽 리포트(Nature Scientific Reports) 저널에 게재되었습니다.

연구팀은 생분해성을 시험하기 위해 새로운 소재를 미세한 입자로 분쇄한 다음, 세 가지 측정 도구를 사용해 퇴비에 첨가했을 때 박테리아가 해당 소재를 소화하는지 확인했습니다.

첫 번째 도구는 호흡계입니다. 박테리아가 퇴비를 분해할 때 이산화탄소를 방출하는데, 이 이산화탄소는 호흡계로 측정할 수 있습니다. 그 결과는 셀룰로스 분해율과 비교되는데, 셀룰로스 분해율은 100% 생분해성을 나타내는 업계 표준으로 간주됩니다. 새로운 식물성 폴리머는 셀룰로스 분해율과 거의 100% 일치합니다.

다음으로, 연구팀은 물 부유법을 사용했습니다. 플라스틱은 물에 뜨고 물에 녹지 않아 쉽게 떠올릴 수 있습니다. 90일과 200일 후에는 석유 기반 미세 플라스틱의 거의 100%가 회수되어 생분해되지 않음을 나타냈습니다. 그러나 90일 후에는 조류 기반 미세 플라스틱의 32%만 회수되어 3분의 2 이상이 생분해되었음을 의미합니다. 200일 후에는 이 수치가 3%로 감소하여 97%가 사라졌습니다.

마지막 도구에는 가스크로마토그래피/질량분석법(GCMS)을 통한 화학 분석이 포함되는데, 이는 플라스틱을 구성하는 단량체의 존재를 감지하여 중합체가 원래의 식물 재료로 분해되었음을 나타냅니다.

"이 소재는 사용 시 미세 플라스틱을 남기지 않는 것으로 입증된 최초의 플라스틱입니다. 제품 수명 주기와 혼잡한 매립지 문제를 해결하는 지속 가능한 솔루션일 뿐만 아니라, 우리를 아프게 하지 않는 플라스틱이기도 합니다."라고 캘리포니아 대학교 샌디에이고 생명과학대학 교수이자 알제네시스(Algenesis)의 공동 설립자인 스티븐 메이필드(Stephen Mayfield)는 말했습니다.

이제 과제는 기존 플라스틱용으로 설계된 기기에 이 새로운 소재를 어떻게 적용할 것인가입니다. 알제네시스(Algenesis)는 이 분야에서 어느 정도 성과를 거두고 있습니다. 캘리포니아 대학교 샌디에이고 캠퍼스의 식물성 폴리머를 활용한 제품을 생산하기 위해 여러 회사와 협력하고 있는데, 그중에는 코팅 직물을 만드는 트렐레보그(Trelleborg)와 휴대폰 케이스를 만드는 라이노쉴드(RhinoShield)가 있습니다.

Thu Thao ( 사이언스 데일리 에 따르면)

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