일본산업뉴스요약

생분해성 플라스틱으로 강도 4배의 섬유
도쿄대학, 낚싯줄 및 봉합용 실로 사용

도쿄대학의 이와타(岩田) 교수는 생분해성 플라스틱으로 낚싯줄이나 봉합용 실에 사용할 수 있는 고강도의 섬유를 개발했다. 미생물이 체내에 생합성하는 폴리에스테르를 원료로 사용했다. 실을 잡아당길 때 견딜 수 있는 장력(張力)의 강도를 최대한 끌어올려 기존의 약 4배까지 높였다. 생물 유래의 원료를 사용하기 때문에 육상뿐만이 아니라 바다 속에서도 완전히 분해된다. 미생물이 적은 심해에서의 실험도 시작하고 있어, 환경을 배려한 섬유로서의 실용화를 목표로 한다.

생분해성 플라스틱은 체내에서 플라스틱을 생성하는 특수한 미생물의 기능에 착안했다. 이 플라스틱은 ‘미생물산생계 폴리에스테르’로 불리며 사람으로 말하자면 지방과 같은 역할을 한다고 한다. 미생물의 체중 중 30% 정도를 차지하고 있으며 먹이가 없는 상태가 되면 이를 꺼내어 분해해 활용한다고 한다.

실의 강도를 높이기 위해 플라스틱을 사용한 화합물을 얼음물로 급랭시킨 후에 다시 실온에서 길게 늘리는 처리인 ‘냉연신(冷延伸) 2단 연신법’ 등을 채택했다. 섬유 속에 결정(結晶)을 순서대로 형성시켜 나열하는 것을 중요시했다.

이에 따라 장력에 견디는 힘이 요구되는 낚싯줄이나 수술용 봉합 실로 이용할 수 있는 강도를 지닌 섬유 만들기에 성공했다. 이와타 교수에 따르면, 낚싯줄 및 봉합 실은 800~1000메가(메가는 100만)파스칼(MPa)의 강도가 필요하다고 한다. 개발한 실은 1,320MPa의 강도를 가지고 있다. 기존의 실은 300~400Mpa에 그쳐 부직포로 만들 수 있는 정도였다.

미생물로부터 추출한 자연 유래의 플라스틱이기 때문에 기존의 생분해성 제품에 비해 특히 쉽게 분해된다는 것이 특징이라고 한다. 이와타 교수는 “땅이나 강, 바다 등의 자연 환경 속에서 최종적으로는 이산화탄소(CO₂)와 물로 완전 분해가 가능하다”라고 말한다.

8월 하순부터 해양연구개발 기구와 공동으로 사가미(相模)만의 섬 하쓰시마(初島) 부근의 심해에서 생분해성의 검증을 시작했다. 깊이 1,400미터에 개발한 생분해성 플라스틱을 설치한 뒤, 반년 후, 1년 후, 2년 후에 끌어올려 상태를 확인한다. 미생물이 적은 심해에서도 완전히 분해되는 지를 조사한다.

바다의 플라스틱 오염이 심각해지고 있는 가운데, 해양으로 흘러나와 다시 자연 분해되는 플라스틱 개발에 기대가 모아지고 있다. 그러나 실증 데이터가 충분히 수집되지 않아 자연계에서 완전히 분해하는 지는 잘 파악이 안되고 있다. 특히 바다는 흙에 비해 미생물이 적기 때문에 분해가 완전히 되지 않고 잘게 부서져 마이크로플라스틱이 되어 오염을 확산시키고 있다는 지적도 있다.

바다의 쓰레기 중에서 어구(漁具)가 전체 양에서 차지하는 비율이 높다는 것이 문제시 되고 있다. 개발한 생분해성 플라스틱을 어구에 사용되는 망 등으로 실용화할 수 있게 된다면, 해저 등에 남게 되는 쓰레기 문제 해결에 도움이 될 수 있을 것이다.

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