학부생이 플라스틱 분해 박테리아 발견

디지스트 기초학부 교수ㆍ학생 연구팀… 플라스틱 오염 해결 기대

대구경북과학기술원(DGIST, 디지스트) 기초학부 김대환(왼쪽 4번째) 교수와 학부 4학년 유희철(1번째) 전은빈(2번째) 김홍래(3번째) 이현민(맨 오른쪽) 학생. 디지스트 제공

곤충 몸속에서 플라스틱을 분해하는 박테리아가 대구경북과학기술원(DGIST, 디지스트) 교수와 학부생에 의해 발견됐다. 해양환경파괴의 주범으로 지목되는 플라스틱 오염문제 해결에 도움을 줄 것으로 기대된다.

디지스트는 이 대학 기초학부 김대환(49) 교수와 4학년 유희철 전은빈 김홍래 이현민 학생이 ‘아메리카왕거저리’ 유충인 슈퍼웜에서 폴리스티렌을 생분해하는 박테리아를 발견했다고 3일 밝혔다.

폴리스티렌은 가공이 쉽고 저렴해 생활용품 등에 널리 쓰이지만 자연상태에서 잘 분해되지 않는다. 전 세계적으로 폴리스티렌 등 연간 800만톤의 플라스틱 폐기물이 해양에 유출돼 해양생태계 파괴는 물론 인간의 생존마저 위협하는 상황이다. 이에 따라 각국의 과학자와 기업은 플라스틱 생분해 연구에 집중하고 있다.

디지스트 연구팀은 그동안 플라스틱 소화능력이 잘 알려지지 않은 슈퍼웜에 주목, 연구에 착수했다. 영양원으로 플라스틱만 있는 배양기에서 슈퍼웜 장액(소화액)을 배양해 플라스틱 분해 박테리아 후보를 선별해 최종적으로 플라스틱 분해 박테리아인 ‘슈도모나스’를 발견했다.

슈도모나스는 난분해성 폴리스티렌을 분해할 수 있는 박테리아로 알려져 있다. 수많은 종이 있으며, 디지스트 연구팀은 슈퍼웜 속에서 플라스틱 생분해 슈도모나스를 세계 최초로 분리하는 데 성공했다. 또 이 박테리아가 플라스틱을 분해하는 과정에 세린계가수분해효소가 연관이 있다는 사실도 최초로 규명했다.

특히 이번 연구성과는 디지스트 학부 커리큘럼인 ‘학부생 공동연구프로젝트(URGP)’를 통해 나온 것이어서 더 큰 의의가 있다.

김대환 교수는 “앞으로 다양한 플라스틱 분해 효소를 발견하고 개량한다면 궁극적으로 플라스틱 폐기물 문제를 해결할 수 있을 것”이라며 “전 세계적으로도 플라스틱 생분해 연구는 초기단계인 만큼 이번 연구가 관련 연구에 기폭제가 되기를 기대한다”고 말했다.

이번 연구는 디지스트 뇌인지과학전공 이석규 교수와 광주과학기술원(GIST) 화학과 지아오지에 릴 교수가 공동으로 참여했다. 논문은 환경과학분야 저명 국제학술지인 환경과학기술 5월6일 온라인판에 게재됐다.

정광진 기자 kjcheong@hankookilbo.com