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미세 플라스틱 걱정없는 세안용 생분해 마이크로비즈 개발

작성자과학확산실 조회수174,029 등록일2021-10-13

[사진1] 한국화학연구원 박제영, 오동엽, 황성연 박사팀과 포항공대 황동수 교수 공동 연구팀이 발표한 연구결과가 ‘Green Chemistry’ 9월호 표지논문으로 선정되었다..png [6,384.3 KB]
[사진2] 한국화학연구원 바이오화학연구센터 (좌로부터) 박제영 박사, 주성빈 박사과정, 오동엽 박사가 ‘생분해 마이크로비즈 시제품’을 들고 있다..png [220.8 KB]
[보도자료] 미세 플라스틱 걱정없는 세안용 생분해 마이크로비즈 개발_211013.hwp [16,722.5 KB] 미리보기

[사진2] 한국화학연구원 바이오화학연구센터 (좌로부터) 박제영 박사, 주성빈 박사과정, 오동엽 박사가 ‘생분해 마이크로비즈 시제품’을 들고 있다.

□ 국내 연구진이 세안제나 화장품의 성분으로 사용되어 수생 동물 생태계에 심각한 영향을 미치는 미세 플라스틱 ‘마이크로비즈’를

생분해 소재로 대체하는 연구결과를 발표하였다.

○ 한국화학연구원(원장 이미혜) 박제영, 오동엽, 황성연 박사팀과 포항공대 황동수 교수 공동 연구팀은 최근 발표된 연구에서

게 껍질에서 추출한 키토산 천연물질을 활용한 마이크로비즈 대체 후보물질을 개발하였다.

○ 본 연구결과를 통해 세정력이 좋으면서도 환경오염이 없는 자연분해성 세안용 마이크로비즈를 제조할 수 있을 것으로 기대된다.

□ 마이크로비즈란 최대 직경이 5mm 이하의 미세 플라스틱 입자로 화장품, 비누, 치약 등 생활용품에 첨가되어 글라이딩 효과나

세정력에 도움을 준지만, 사용 후에는 강이나 바다로 흘러들어가 수질 오염 및 수생 동물 생태계를 교란시킨다.

○ 만약 플랑크톤이 마이크로비즈를 먹이로 착각한다면, 상위 포식자를 통해 결국 인간에게까지 영향을 미칠 수 있다.

유엔환경계획위원회에서는 이러한 마이크로비즈를 '죽음의 알갱이'라고 표현하기도 하였다.

○ 미세플라스틱의 심각성을 인지한 각국에서는 마이크로비즈의 사용을 규제하는 법안이 만들어졌으며, 국내에서도

2017년 7월부터 마이크로비즈를 화장품에 사용할 수 없도록 금지하고 있다.
* 2017년 2월 식약처에서 미세플라스틱 규제 관련 개정안을 고시하여 씻어내는 화장품과 일부 구강용품에서

마이크로비즈가 전면 금지됨.

□ 이에 연구팀은 해양 천연물질인 키토산 고분자를 활용하여 단단한 구형의 ‘키틴(chitin)* 마이크로비즈’(본 연구팀에서

‘키토-비즈’로 명명)로 제조하고 뛰어난 오염물질 세정 성능을 확인하였다.
* 키틴(chitin) : 곤충, 갑각류 동물의 단단한 표피를 구성하는 성분으로, 본 연구는 게껍질의 키틴을 활용한 기술임

○ 클렌징용 연마제로써의 키토-비즈 효과를 비교하기 위해 피부에 바른 워터프루프 아이라이너의 제거 실험을 수행하였다.

액체 비누에 적용하여 같은 힘으로 세정하였을 경우 ▲마이크로비즈가 없는 경우 보다 약 2배, ▲금지된 미세 플라스틱 성분의

유해 마이크로비즈를 사용했을 경우 보다 약 1.2배 빠른 속도로 오염물을 제거하였다.

○ 그뿐만 아니라 키토-비즈는 표면에 존재하는 극성으로 중금속 이온도 제거할 수 있었다. 이러한 특성은 피부에 달라붙는

중금속 함유 미세먼지 제거에 효과적이다.

○ 생화학적 산소요구량(BOD)* 실험으로 키토-비즈의 생분해성을 평가한 결과 미생물 대사에 의해서 자연분해되는 것을 확인하였고,

특히 해수에서 1개월 내외에 90% 이상 분해되었다. 비교 실험으로 비분해성으로 알려진 폴리에틸렌 비즈는 전혀 분해되지 않았다.
* Biochemical oxygen demand (BOD): 생화학적 산소 요구량은 호기성 미생물이 유기물을 분해하는데 필요한 산소 소모량을 말함.

○ 화학연 박제영 박사는 “본 연구에서 제조한 마이크로비즈는 생분해성과 세정력을 모두 만족함으로써 환경오염이 없는

착한 소재라는 의미를 가진다.”라고 말했다.

○ 화학연 이미혜 원장은 “본 연구결과와 같은 지속가능한 플라스틱 연구개발을 통해 관련 국가산업 및 탄소중립에 기여할 수 있도록

앞으로도 노력하겠다.”라고 말했다.

○ 이번 연구결과는 녹색화학분야 최고권위지인 영국왕립화학회 ‘그린 케미스트리(Green Chemistry, IF: 10.182)’ 9월호에 표지논문에

게재됐다.

○ 또한 이번 성과는 과학기술정보통신부의 한국화학연구원 주요사업과 산업통상자원부 바이오 산업핵심기술개발사업으로 수행되었다.