한국핵융합에너지연구원 플라즈마기술 연구소 지상혜 박사는 미생물과 폐플라스틱에 적용할 수 있는 플라즈마 전처리 기술을 개발해 미생물의 플라스틱 분해 효율을 높이는 데 성공했다고 20일 밝혔다. 미생물을 활용한 폐플라스틱 분해는 분해 후 유독성 잔류물이 남지 않아 친환경적인 플라스틱 처리 방법으로 주목받고 있다.
하지만 분해 효율이 낮아 대량의 폐플라스틱에 적용하기 위한 추가 연구가 필요한 상황이다.
지상혜 박사는 미생물에 직접 플라즈마를 처리하는 방식과 폐플라스틱에 플라즈마 처리를 한 뒤 미생물을 접종하는 두 가지 접근 방식으로 연구를 수행해 각각의 방식에서 모두 폐플라스틱 분해 효율이 개선되는 것을 확인했다. 미생물에 플라즈마 처리를 한 경우, 미생물 개체수가 약 5배 증가했고, 미생물의 활력·생존력도 증진됐다.
폐플라스틱 분해를 가속화하는 산화작용이 플라즈마 처리를 하지 않은 미생물과 비교해 약 8배 이상 활발하게 일어났으며, 강한 산화 반응의 증거인 카르보닐 결합도 관측돼 플라스틱 분해 속도가 더욱 가속화되고 있음을 확인했다고 지 박사는 설명했다.
지 박사는 연구 과정에서 폐플라스틱 분해 기능을 지닌 신규 미생물을 발굴해 해당 미생물의 생명 자원 정보를 미국 국립생물정보센터(NCBI)에 정식 등록했다. 플라즈마 처리를 한 폐플라스틱 시료에 미생물을 접종한 결과 플라즈마 처리를 안한 시료는 무게가 약 50% 감소했지만 처리된 시료는 무게가 약 80% 감소했다.
이는 플라스틱에 플라즈마 처리를 한 뒤 미생물을 접종했을 때보다 효율적인 분해가 일어나는 것을 증명한 것이라고 지 박사는 전했다.
지 박사는 "플라즈마 미생물 활성화 구조 연구를 통해 플라스틱 분해 효율을 더욱 높일 수 있는 방안에 대한 연구를 이어갈 계획"이라고 말했다.