해안 폐부표서 플라스틱 바꾸는 미생물 찾았다

국립부경대 연구팀, 부산 해안서 균주 3종 분리
폴리스타이렌 표면 산화·부분적 화학 변화 확인

국립부경대학교 김종훈 교수 연구팀이 부산 해안 스티로폼 부표 폐기물에서 플라스틱 생물전환 미생물을 발견한 연구 성과를 설명한 이미지.(사진=국립부경대 제공)

버려진 스티로폼 부표가 미세플라스틱 발생원인 동시에 플라스틱과 미생물의 반응이 일어나는 공간일 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 부산 해안 폐부표에서 분리된 미생물이 폴리스타이렌 표면의 산화와 부분적인 화학 변화를 유도하는 현상이 확인됐다.

국립부경대학교 생물공학과 김종훈 교수와 서범석 석사과정생 연구팀은 풍화된 발포폴리스타이렌(EPS) 부표 표면에서 Paenibacillus속 균주 3종을 분리하고 폴리스타이렌 생물전환 가능성을 규명했다고 10일 밝혔다.

연구팀은 균주를 폴리스타이렌 필름과 30일간 배양한 뒤 표면 구조와 화학적 변화를 분석했다. 그 결과 세 균주 모두 필름에 부착해 생물막과 유사한 구조를 만들었고, 세척 이후에도 표면의 거칠어짐과 패임, 침식 흔적이 남았다.

특히 'BS8-2' 균주를 처리한 필름에서 가장 뚜렷한 표면 변화와 겉보기 질량 감소가 나타났다. 물 접촉각은 낮아지고 산소 관련 신호와 산화 반응은 증가해 폴리스타이렌 표면의 친수성과 산화성이 높아진 것으로 분석됐다.

유전체와 전사체 분석에서도 이 균주가 산화환원 반응과 방향족 화합물 처리, 물질 수송, 세포 적응에 관여하는 기능을 갖춘 것으로 확인됐다. 해양 플라스틱 표면의 미생물 군집인 '플라스티스피어'가 플라스틱의 환경 변화 과정에 능동적으로 관여할 가능성을 보여준 결과다.

다만 이번 연구는 폴리스타이렌이 완전히 분해됐다는 의미가 아니라, 미생물에 의해 표면 산화와 부분적인 화학 변화가 일어날 수 있음을 확인한 것이다.

이번 연구는 국립생물자원관의 지원으로 수행됐으며, 환경화학·생태독성 분야 국제학술지 'Environmental Chemistry and Ecotoxicology'에 게재됐다.

부산=김성욱 기자