농촌진흥청(청장 권재한, 농진청)이 경상국립대학교 장유신 교수 연구팀과 함께 영농 폐비닐을 분해할 수 있는 미생물을 선발하고 이를 활용한 분해 공정 기술도 개발했다. 이 기술을 적용하면 일반적인 분해 기간인 45~120일보다 최대 4.5배 빠르게 폐비닐이 분해되는 것으로 나타났다.
영농 폐비닐 주성분은 난분해성 저밀도폴리에틸렌(LDPE)인데 이 성분은 자연 분해가 어렵다. 그간 토양 매립이나 불법 소각으로 환경오염을 일으켜 미생물 등을 이용한 친환경 생분해 기술이 매우 필요한 상황이다. 이런 가운데 연구진이 LDPE를 분해할 수 있는 미생물 ‘아시네토박터 노소코미알리스(Acinetobacter nosocomialis) GNU001’를 선발하고 배양 조건을 최적화해 낸 것이다.
아울러 지금까지 보고된 LDPE 분해 속도보다 1.5~4.5배 빠른 미생물 분해 공정 기술도 개발했는데, 이 기술을 적용한 결과 28일 만에 LDPE 필름에 구멍이 뚫리는 것이 확인됐다.
연구진은 또한 해당 미생물의 유전체를 분석해 관련 핵심 유전자와 효소를 발굴한 뒤 효소를 개량해(시스템 대사공학 기반) LDPE 분해 능력을 높이고, 세포 표면에 분해 효소를 발현해 효과를 높일 수 있는 합성미생물도 개발했다.
이번 연구 결과는 국제학술지(Applied microbiology and biotechnology(IF 3.9))에 실렸고, 미생물 특허 등록도 마쳤다. 농진청은 이번 결과를 폐플라스틱 저감 기술과 새활용(업사이클링) 연구에 활용할 계획이다.
김상범 농진청 농업미생물과 과장은 “이번 연구는 사회적으로 문제가 되는 영농 폐비닐을 친환경적으로 처리할 수 있는 기술적 기반을 확보했다는 데 큰 의의가 있다”라며 “앞으로 영농 폐비닐을 포함한 농업부산물 처리와 자원화 기술을 적극 추진해 농업 환경문제 개선에 노력하겠다”라고 말했다.
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