[이미디어= 황원희 기자] 실험실에서 재배한 유전공학 조류가 물속 미세플라스틱을 한데 뭉치게 해 포집·제거하는 방법이 제시됐다. 미주리 대학교의 수지 다이 연구팀은 미세플라스틱의 물리·화학적 성질을 이용해 회수 효율을 높이고, 회수된 플라스틱을 바이오플라스틱 제품으로 재활용하는 순환 모델까지 염두에 두고 있다고 밝혔다.

다이는 미세플라스틱이 연못·호수·강·폐수는 물론 먹이사슬을 통해 인간이 소비하는 수산물 등 “환경 거의 모든 곳에서 발견되는 오염물질”이라고 지적했다. 그는 현재의 폐수처리 공정이 상대적으로 큰 플라스틱 입자 제거에는 대응할 수 있지만, 더 작은 미세플라스틱은 걸러지지 못한 채 식수계통으로 유입될 수 있다고 설명했다.

연구의 핵심은 조류가 천연 휘발성 오일 성분인 리모넨을 만들도록 설계한 점이다. 리모넨이 생성되면 조류 표면이 발수성(물을 튕겨내는 성질)을 띠게 되는데, 발수성 성질을 공유하는 미세플라스틱과 물속에서 만나면 서로 달라붙어 덩어리를 이루고 가라앉는다는 것이다. 이 과정에서 바닥에 고체 바이오매스 층이 형성돼 수거·제거가 쉬워진다고 연구팀은 설명했다.

다이 연구팀은 이 접근법을 세 가지 문제를 하나로 푸는 방식으로 규정한다. 즉 미세플라스틱을 포집·제거하고, 조류가 성장하는 과정에서 폐수의 과도한 영양염류를 섭취해 수질을 정화하며, 제거된 미세플라스틱을 원료로 복합 플라스틱 필름 같은 “안전한 바이오플라스틱 제품”을 지속 생산하는 구상이다. 다이는 연구가 아직 초기 단계라면서도, 장기적으로는 이 공정을 기존 폐수처리장에 통합해 도시 단위의 정화 효율을 끌어올리는 것이 목표라고 밝혔다.

연구팀은 대형 탱크형 생물반응기에서 조류를 재배하고 있다. 특히 산업용 배기가스를 처리해 대기오염 저감에 활용하기 위해 100리터 규모의 바이오리액터 ‘슈렉(Shrek)’을 제작한 경험을 바탕으로, 향후 폐수 처리와 기타 오염물질 제거에 적용할 수 있는 더 큰 버전으로 확장하겠다는 계획도 내놨다.

연구가 현장 공정으로 자리 잡기 위해서는 대규모 운영에서의 안정성, 회수·분리 공정의 경제성, 생산되는 바이오플라스틱의 안전성과 품질 검증 등 후속 과제가 남는다. 다만 미세플라스틱 저감과 폐수 고도처리, 재활용을 하나의 시스템으로 묶으려는 시도라는 점에서 향후 도시 인프라 적용 가능성에 관심이 쏠린다.

[저작권자ⓒ 이미디어. 무단전재-재배포 금지]