국내 연구진이 세안제나 화장품의 성분으로 생태계에 심각한 악영향을 주는 미세 플라스틱인 ‘마이크로비즈’를 생분해 소재로 대체하는 연구 성과를 냈다. 유엔환경계획위원회는 마이크로비즈를 ‘죽음의 알갱이’라고 표현하고 있다. 마이크로비즈는 최대 직경이 5㎜ 이하의 미세 플라스틱 입자로 화장품·비누·치약 등에 첨가돼 글라이딩 효과나 세정력 향상에 도움을 주지만 사용 후 강이나 바다로 흘러들어가 수질을 오염시키고 생태계를 교란한다. 플랑크톤이 이를 먹게 되면 결국 물고기를 통해 인간까지 이를 섭취하게 된다.
한국화학연구원(원장 이미혜) 박제영·오동엽·황성연 박사팀과 포항공대 황동수 교수 공동 연구팀은 최근 게 껍데기에서 추출한 키토산 천연 물질을 활용한 마이크로비즈 대체 후보 물질을 개발했다. 이에 따라 세정력이 좋고 환경오염도 없는 자연 분해성 세안용 마이크로비즈를 제조할 수 있을 것으로 기대된다.
앞서 미세 플라스틱의 심각성을 인지한 각국에서는 마이크로비즈의 사용을 규제하는 법안을 만들었다. 국내에서도 2017년 7월부터 마이크로비즈를 화장품에 사용할 수 없도록 했다.
한국화학연구원 바이오화학연구센터의 박제영(왼쪽부터) 박사, 주성빈 박사과정, 오동엽 박사가 ‘생분해 마이크로비즈 시제품’을 들고 웃고 있다.연구팀은 해양 천연 물질인 키토산 고분자를 활용해 단단한 구형의 ‘키틴(chitin) 마이크로비즈(키토-비즈)’로 제조하고 뛰어난 오염 물질 세정 성능을 확인했다. 클렌징용 연마제로서의 키토-비즈 효과를 비교하기 위해 피부에 바른 워터프루프 아이라이너의 제거 실험을 수행했다. 액체 비누에 적용해 같은 힘으로 세정했을 때 마이크로비즈가 없는 것보다 약 2배, 금지된 미세 플라스틱 성분의 유해 마이크로비즈를 사용하는 것보다 약 1.2배 빠른 속도로 오염물을 제거했다. 키토-비즈는 표면에 존재하는 극성으로 중금속 이온도 제거했다. 이러한 특성은 피부에 달라붙는 중금속 함유 미세 먼지 제거에 효과적이다. 연구팀은 생화학적 산소요구량(BOD) 실험으로 키토-비즈의 생분해성을 평가한 결과, 미생물 대사에 의해서 자연 분해되는 것을 확인했다. 해수에서는 1개월 안팎에 90% 이상 분해됐다.
박재영 화학연 박사는 “이번에 개발한 착한 소재는 생분해성과 세정력을 모두 만족해 환경오염을 일으키지 않는다”고 말했다. 이미혜 화학연 원장은 “지속 가능한 플라스틱 연구개발을 가속화해 탄소 중립에 기여하겠다”고 했다.
