플라스틱은 우유로 만들어지고 13주 안에 사라진다

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우유 단백질로 만든 생분해성 필름

토양에서 13주 만에 분해

시험 결과, 이 물질은 정상 토양 조건에서 지속적으로 분해되었으며, 13주 이내에 완전 분해될 것으로 추정됩니다. 이번 연구는 바이오폴리머와 나노클레이 현탁액을 결합하면 지속 가능한 식품 포장에 적합한 기능성 필름을 만들 수 있다는 초기 증거를 제공합니다.

안전성도 평가되었습니다. 미생물 테스트 결과, 항균성이 없는 생분해성 필름에 대해 허용 가능한 수준의 박테리아 콜로니가 유지되어 독성이 낮은 것으로 나타났습니다.

“추가적인 항균 평가를 향후 테스트와 개발 단계에서 권장합니다,” 라고 플린더스 과학·공학 대학 톤슬리 캠퍼스의 나노재료 연구원인 유홍 탕 교수는 말했습니다.

플린더스 나노스케일 과학·기술 연구소 소속인 탕 교수는 식품 포장 및 기타 일회용 플라스틱 제품에 대한 지속 가능한 대안을 개발하는 것이 전 세계 오염 증가를 늦추는 데 필수적이라고 강조했습니다.

플라스틱 대안이 중요한 이유

많은 플라스틱에는 염료와 난연제 등 수천 가지 화학 첨가제가 포함되어 있습니다. 이 중 일부는 독성이 있거나 암과 연관될 수 있습니다. 경제협력개발기구(OECD)는 국제적인 협력이 없을 경우 2020년에서 2040년 사이에 플라스틱 생산량이 70 % 증가해 연간 7억 톤을 초과할 수 있다고 경고했습니다.

일부 플라스틱은 기술적으로 재사용이 가능하지만, 대부분은 한 번 사용 후 폐기됩니다. Nature에 발표된 분석에 따르면 플라스틱의 약 60 %가 일회용이며, 재활용되는 비율은 10 %에 불과합니다. 플라스틱 생산량은 1950년 200만 톤에서 2022년에는 4억 7500만 톤으로 증가했으며, 이는 약 2억 5천만 대의 자동차 무게에 해당합니다.

우유 기반 바이오플라스틱에 대한 국제 협력

이 프로젝트는 콜롬비아의 화학공학 연구자들과 협력했으며, 그 중에는 니콜라이 에스티벤 고메스 메사와 Universidad de Bogotá Jorge Tadeo Lozano 공학부의 알리스 요바나 파타키바‑마테우스 교수가 포함되었습니다. 그들은 보고타에 있는 나노바이오엔지니어링 연구 그룹에서 새로운 폴리머 물질 개발에 집중했습니다.

“우리는 카제인산염을 이용해 우유 기반 나노섬유를 만들 실험을 진행했으며, 이를 일반 포장재와 유사한 폴리머를 주조하는 데 사용할 수 있음을 발견했습니다.
그 후 전분과 같은 자연스럽고 풍부한 성분을 도입해 물성을 개선하고, 뛰어난 기계적 특성을 가진 생분해성 폴리머를 추가하는 방법을 탐구하기 시작했습니다. 이는 벤토나이트와 같은 나노클레이를 통합해 필름의 강도와 차단 성능을 향상시킬 수 있는 기회를 열어 주었습니다.
전체 조성은 저렴하고 생분해 가능하며 환경 친화적인 재료를 사용해 향상된 특성을 가진 지속 가능한 대안을 만들기 위해 설계되었습니다.” — 고메스 씨

파타키바‑마테우스 교수는 이 작업의 광범위한 영향을 강조했습니다:

“모두가 플라스틱 사용을 줄이는 데 일조할 수 있으며, 생분해성 폴리머 대안을 찾는 것은 과학이 산업, 소비자, 그리고 환경을 위한 해결책을 찾는 중요한 부분입니다.
우리의 일회용 플라스틱 대부분은 식품 포장에서 나오기 때문에 이러한 옵션을 더 탐구하고 순환 경제 혁명에 동참해 자원을 보존해야 합니다.”