환경뉴스

환경분야: 자원순환
국가: 전세계-공통
출처: https://www.plasticstoday.com/biopolymers/living-plastics-self-destruct-on-command-using-engineered-bacteria
게시일: 2026.05.19

내용

■ 기술 개요

○ 중국 연구팀이 유전공학적으로 설계한 박테리아를 고분자 소재에 직접 내장하여, 사용 수명이 다하면 스스로 분해되는 '살아있는 플라스틱(Living Plastics)'을 개발함.

○ 포장재 등 단기 사용 후 폐기되는 플라스틱이 수백 년간 잔류한다는 문제의식에서 출발하여, 분해 기능을 소재 자체에 내재하는 것을 목표로 함.

○ 적용 소재는 3D 프린팅·의료용 봉합사에 활용되는 폴리카프로락톤(polycaprolactone, PCL)이며, 연구 결과는 학술지 ACS Applied Polymer Materials에 게재됨.

■ 기술 원리

○ 연구팀은 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis) 박테리아 2종이 각각 플라스틱 분해 효소를 생성하도록 유전공학적으로 설계함.

○ 하나의 효소가 긴 고분자 사슬을 무작위로 절단하면, 다른 효소가 이를 단량체 수준까지 순차 분해하는 협력 방식으로 작동함.

○ 박테리아는 휴면 포자 형태로 PCL에 혼합되어 있다가 50°C 영양액이 주입되면 활성화됨. 이후 6일 내에 고분자를 기본 구성 단위까지 분해함.

■ 기존 기술 대비 장점

○ 기존 단일 효소 방식과 달리 이중 효소 협력 시스템을 적용하여 완전 분해와 마이크로플라스틱 미발생을 동시에 달성함.

○ 박테리아가 내장된 상태에서도 살아있는 플라스틱의 기계적 특성은 일반 PCL 필름과 유사한 수준을 유지함.

■ 적용 사례 및 전망

○ 연구팀은 개념 증명 차원에서 웨어러블 플라스틱 전극을 제작하였으며, 정상 작동 후 2주 내 완전 분해됨을 확인함.

○ 향후 수중에서 포자를 활성화하는 방법 개발을 목표로 하며, PCL 외 단일 사용 플라스틱에 쓰이는 다른 고분자 유형으로의 적용도 검토 중임.

○ 이 기술은 단기 사용 후 폐기되는 포장재·의료기기·소비재 분야의 플라스틱 환경 문제 해결에 기여할 것으로 기대됨.

■ 용어 설명

* 폴리카프로락톤(PCL): 3D 프린팅 및 의료용 봉합사에 활용되는 생분해성 고분자 소재.

* 바실러스 서브틸리스(Bacillus subtilis): 자연계에 널리 분포하는 세균으로, 포자 형태로 장기 휴면이 가능함.

* 단량체(monomer): 고분자를 이루는 기본 화학 단위. 플라스틱이 단량체 수준으로 분해되면 원료 회수가 가능해짐.

태그

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