화학뉴스

국내 연구진이 고성능 PET(Polyethylene Terephthalate) 생물학적 분해효소를 개발했다.
과학기술정보통신부에 따르면, 김경진 경북대학교 교수 겸 자이엔 대표와 CJ제일제당 연구팀이 산업 조건에서 PET를 분해하는 세계 최고성능의 바이오촉매(PETase)를 개발한 것으로 알려졌다.
김경진 교수 연구팀은 자연환경에서 나무가 썩는 과정처럼 바이오 촉매(효소)가 분해 반응을 매개하는 생물학적 재활용에 주목했다.
개발된 바이오 촉매는 PET에 선택적으로 반응하고 순수한 반응물을 생성하는 등 플래스틱 분해 과정에서 환경에 미치는 부정적 영향이 거의 없으며 재활용 소재 품질도 뛰어난 것으로 알려졌다.
플래스틱은 현재 대부분 분리수거 후 라벨제거-분쇄-세척-원료화를 거치는 MR(Mechanical Recycle)을 통해 중간제품으로 재이용되고 있으나 재활용 소재의 품질이 떨어져 소각 또는 매립되는 문제가 있다.
화학 촉매를 이용해 PET를 열로 녹이거나 용매제로 분해해 원료를 만드는 CR(Chemical Recycle)이 등장했지만 원료 오염에 따른 한계로 적용 가능한 폐기물이 제한되며 환경에 미치는 영향 때문에 완벽한 대안으로 자리 잡지 못했다.
연구팀은 독자적인 접근법을 이용해 미생물이 가지는 바이오 촉매들의 활성 지도(Landscape)를 제안하고 쿠부(Kubu-P)라고 명명한 신규 바이오 촉매를 발굴했으며 쿠부의 우수한 잠재력을 바탕으로 효소 공학을 이용해 개량 바이오 촉매 쿠부M12(Kubu-PM12)를 개발하는데 성공했다. 
쿠부M12는 0.58그램의 소량으로 PET 1킬로그램을 1시간 이내에 45%, 8시간만에 90% 이상 분해하는 세계 최고성능을 증명했다.
김경진 교수는 “바이오 촉매를 통한 생물학적 재활용은 재활용 되지 않는 오염된 플래스틱까지 영구적 재활용이 가능하게 하는 획기적인 기술”이라며 “자연이 가진 위대한 잠재력을 파악했다는 점에서 의의가 크며 앞으로 다양한 화학산업에서 바이오 촉매를 응용한 혁신이 일어날 것”이라고 기대했다. 
PET 분해 바이오 촉매 연구는 과학기술정통부의 바이오·의료기술개발(첨단GW바이오) 사업 지원으로 수행됐으며 성과는 1월2일(현지시간) 글로벌 학술지 사이언스(Science)에 게재됐다. (윤)