파리로 생분해 바이오 플라스틱 만든다

미국 텍사스 A&M 주립대 연구진
ACS 가을 2023 회의서 처음 공개
동애등에의 껍질서 키틴 성분 추출
곤충이 바이오플라스틱 먹을수 있어
지속가능한 순환 경제에 안성맞춤

미국 텍사스 A&M 주립대 연구진이 '동애등에(사진)'라는 파리에서 키틴을 추출해 생분해 바이오 플라스틱을 만들었다. 캐시디 티베츠 제공

[파이낸셜뉴스] 미국 텍사스 A&M 주립대 연구진이 '동애등에'라는 파리로 생분해 바이오 플라스틱을 만들었다.

이 바이오플라스틱은 사탕수수나 나무처럼 식품이나 건설 자재 등에 사용되는 원료가 아니어서 다른 산업분야에 영향을 주지 않는다. 또한 파리로 만든 플라스틱은 사용후 다시 곤충 먹이로 사용할 수 있어 지속가능한 순환경제에 안성맞춤이다.

곤충을 바이오플라스틱 원료로 사용

15일 텍사스 A&M 주립대에 따르면 카렌 울리 박사는 미국 화학회(ACS) 가을 2023 회의에서 곤충을 바이오플라스틱 원료로 사용할 수 있다는 것을 공개했다.

지금까지 개발된 바이오 플라스틱은 사탕수수나 나무에서 얻은 포도당과 같은 천연물로 만들어왔다. 이 천연물은 식품이나 연료, 건설 및 교통에도 사용되는 자원에서 수확해 플라스틱 원료를 만들수록 다른 산업분야에 영향을 미친다.

카렌 울리 박사팀은 다른 산업분야에 쓰이지 않는 대체 원료를 찾기 시작했다. 동료인 제프리 톰버린 박사는 파리의 한 종류인 '동애등에'에서 원료를 찾았다. 동애등에의 유충은 다양한 단백질과 영양소 성분을 포함해 동물 사료로 사용되고 있다. 그러나 동애등에 성체는 번식 시기가 끝난 후 수명이 매우 짧아져 버려진다.

동애등에의 겉껍질을 분석한 결과 키틴이라는 주요성분을 가지고 있었다. 키틴은 곤충과 갑각류의 껍질 또는 외골격을 강화하는 비독성 생분해 설탕 기반 고분자다. 설탕 기반의 고분자는 석유화학물질로 만들어지는 폴리카보네이트나 폴리우레탄과 같은 생분해 플라스틱 원료로 사용된다.

용도 폐기돼도 오염문제 안 일으켜

기업들은 이미 새우나 게의 껍데기에서 키틴을 추출해 다양한 용도로 사용하고 있다. '동애등에'에서 추출한 키틴 분말은 새우나 게의 껍데기에서 나온 키틴과 달리 노락색이 없으며, 질감이 뭉툭하지 않아 더 순수하다. 또한 '동애등에'에서 얻은 키틴은 일부 해산물 알레르기에 대한 우려를 피할 수 있다. 이와함께 유충과 달리 동애등에 성충은 사료로 사용되지도 않는다. 울리 박사팀의 대학원생인 캐시디 티베츠는 "우리는 말 그대로 쓰레기를 가져와 유용한 물질을 만들고 있다"고 설명했다.

이와 더불어 파리의 키틴으로 만든 플라스틱은 용도 폐기되더라도 오염문제를 일으키지 않는다.

처음 만들어질때 자연 분해되거나 곤충이 먹을수 있도록 만들어져 지속가능한 순환경제에 적합한 플라스틱 원료다. 울리 박사는 "최종적으로는 파리 유충이 폐기 플라스틱을 식량으로 먹는 원료로 사용하도록 하고, 그 다음 우리는 다시 파리를 수확해 새로운 플라스틱을 만들 수 있다"고 말했다.

한편, 연구진은 파리에서 나온 키틴을 활용해 물 흡수가 뛰어난 하이드로젤을 만들었다. 이 하이드로젤은 1분 만에 젤 무게의 47배 만큼 물을 흡수했다.

연구진은 "농지에 이 하이드로젤을 사용해 폭우때 물을 흡수했다가 가뭄동안 천천히 수분을 방출할 수 있을 것"이라고 말했다.

[e-mail] 김만기 기자