1933 년 영국의 한 화학공장에서 실수로 폴리에틸렌을 개발한 것은 인류가 공업에 사용할 수 있는 복합재료를 합성한 것은 이번이 처음이다. 1965 년 스웨덴 Celloplast 의 엔지니어인 스텐기관단총 구스타프 아커힐름 튜링은 최초의 통합 폴리에틸렌 비닐봉지를 개발하여 특허를 출원했다. 그 후로 비닐봉지는 지구 유비쿼터스 제품이 되었으며, 그들은 해저의 가장 깊은 곳에서 에베레스트 정상까지, 그리고 극지방의 빙하까지 전 세계에서 플라스틱의 흔적을 발견했다.

스턴 구스타프 아커힐름 튜링이 비닐봉지를 발명한 목적은 종이봉투에 비해 비닐봉지가 습기에 쉽게 손상되지 않아 재사용할 수 있어 나무 벌채를 줄일 수 있다는 것이다. 그러나 일이 뜻대로 되지 않아 비닐봉지의 절반 이상이' 재사용' 의 설계 의도에 도달하지 못하고 많은 비닐봉지가 자연 속에 마음대로 버려지는 것으로 추산된다. 유엔의 통계에 따르면 현재 전 세계 비닐봉지의 연간 생산량은 1 조 개에 달한다. 비닐봉지로 인한 흰색 오염은 인류의 취약한 환경에 심각한 도전을 가져왔다. 비닐봉지로 인한 백색 오염을 어떻게 해결할 것인가는 과학자들이 줄곧 연구하고 있는 과제였다.

현재 세계에서 가장 흔한 플라스틱 소재는 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET) 로 의류, 생수, 식품 포장에 널리 사용되고 있다. 그러나 PET 가 자연 조건에서 분해하는 데는 수백 년이 걸리며 환경에 헤아릴 수 없는 피해를 입힐 수 있다. 그러나 최근 일본의 한 연구팀은 애완동물을' 먹는' 새로운 종류의 세균인' 오사카' 를 발견했다.

한본 오사카' 호는 교토공업대학의 소전광평섬유와 경응의대학인 궁본건이 이끄는 연구팀은 일본 한정시의 한 쓰레기 수거시설 근처에서 PET 로 오염된 퇴적물 샘플을 수집할 때 의외로 발견됐다.

PET 플라스틱에 대한 한본 오사카 분해는 큰 의미가 있다. 이 세균 이전에는 PET 를 주요 탄소원과 에너지로 분해할 수 있는 생물이 발견되지 않았다. 재활용 및 생물학적 복구 방법으로, 본 오사카 출현으로' 애완동물 생분해' 가 가능해졌다.

그렇다면 사카모토 오사카 (Hakaben Foundation) 은 애완 동물을 어떻게 소화합니까?

이 박테리아에는 PET 분해에 관여하는 두 가지 효소가 있다.

이렇게 하면 PET 는 원래의 단량체로 돌아가고, 세균은 그것을 더 분해하고, 결국 이산화탄소와 물의 형태로 자연의 원소순환으로 돌아가고, 세균은 생존을 위해 에너지를 얻는다.

박테리아가 PET 를 분해하는 속도가 매우 느리지만 과학자들은 일부 유전 공학 개조 후 박테리아의 분해 속도가 두 배로 빨라질 수 있다는 것을 발견했다. 현재 영국 박츠머스 대학의 국가재생에너지연구소 (NREL) 는 이 곰팡이를 오사카 재연구하고 있다. 연구팀은 싱크로트론을 이용하여 PET 수해효소와 MHET 수해효소의 원자 구조를 연구했다. 싱크로트론의 도움으로 연구팀은 이 두 효소의 3D 구조와 그것들 사이의 상호 작용을 얻었다. 이후 연구팀은 세균의 PET 해효소와 MHET 해효소를 물리적으로 연결해 세균 분해 PET 의 효율을 6 배 높였다.

하지만 실제 사용에 투입되기까지는 아직 갈 길이 멀다. 지금 시급히 해결해야 할 것은 양산을 실현하는 방법과 앞으로 어떻게 적용할 것인가이다. 과학자의 노력과 미래의 유전자 공학 활용을 통해 PET 분해를 더 빨리 할 수 있는 방법을 찾을 수 있을 것이라고 믿는다.

마지막에 쓴다:

이번에 발견된 미생물과 효소는 미래에 우리가 직면한 플라스틱 오염 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있지만, 인간은 그것을 최종 해결책으로 여겨서는 안 된다. 플라스틱 오염을 해결하는 가장 과학적인 방법은 플라스틱의 사용을 줄이고, 미래의 각종 재료의 사용을 과학적으로 조정하고, 지구 환경을 보호하는 것이 우리의 최우선 목표이다.

이 글은 정주시 제 1 회 어린이 코프 공모 대회의 입선 작품이다.

저자: 장단단

관점은 대표작자 본인일 뿐, 그 입장을 대표하지는 않는다.