플라스틱 쓰레기로 이산화탄소 잡는다

전문가들에 따르면 플라스틱 생산과 폐기 과정에서 전 세계적으로 매년 약 20억 톤의 온실가스가 배출되고 있다. 그렇다면 플라스틱 쓰레기의 일부를 재활용해 지구 온난화를 가속하는 탄소 배출을 줄일 수 있다면 어떨까 IT매체 기즈모도는 최근 덴마크 코펜하겐 대학 연구진이 생수병 등으로 사용되는 플라스틱 PET(폴리에틸렌테레프탈레이트) 폐기물을 재활용해 온실가스인 이산화탄소(CO₂)를 효율적으로 포집할 수 있는 신소재로 전환하는 기술을 개발했다고 보도했다. 해당 연구 결과는 지난 주 국제학술지 '사이언스 어드밴시스'에 실렸다. 해당 연구의 주저자 마가리타 포데리테 코펜하겐 대학교 화학 박사 과정생은 "이 방법의 가장 큰장점은 새로운 문제를 만들지 않고 기존 문제를 해결할 수 있다는 점"이라며, "폐기물을 온실가스를 줄일 수 있는 원료로 바꿔 환경 문제를 기후 위기 해결책으로 만들 수 있다"고 밝혔다. 두 가지 문제를 동시에 풀어낼 혁신적인 해법 지구 온난화가 심해지면서 이산화탄소와 같은 온실가스 배출을 줄여야 할 필요성이 갈수록 커지고 있다. 이로 인해 과학자들은 단순히 배출량을 감축하는 데 그치지 않고, 대기 중 이산화탄소를 적극적으로 제거하는 기술 개발에 힘써왔다. 동시에 전 세계적으로 늘어나는 플라스틱 폐기물은 미세 플라스틱 위기를 야기하며 인간과 생태계의 건강을 위협하고 있다. 포데리테 연구원와 동료들은 이 두 문제를 동시에 해결할 수 있는 탄소 포집 신기술이 일석이조의 효과를 낼 수 있기를 기대하고 있다. 연구진은 아민(-NH₂)이라는 작은 분자를 이용해 PET의 긴 사슬 구조를 분해하는 '아미노분해(aminolysis)'라는 화학 반응을 통해 플라스틱 병과 식품 포장재에 사용되는 PET 플라스틱을 '비스-아미노아마이드(BAETA)'라는 CO₂ 흡착제로 업사이클링하는 데 성공했다. BAETA는 분말 형태의 소재로, 작은 펠릿 형태로 가공해 CO₂ 분자를 매우 효과적으로 포집할 수 있다. 연구팀은 BAETA가 1㎏당 최대 150g의 CO₂를 포집할 수 있어 이는 현재 시중에 판매되는 대부분의 시스템보다 월등히 높은 효율을 보여준다. 또, BAETA는 다른 아민 흡착제보다 내열성이 뛰어나 250℃ 이상 고온에서도 견뎌낼 수 있다. 덕분에 산업용 굴뚝 배기가스 같은 높은 온도의 환경에서도 포집과 방출을 반복하며 여러 번 재생해 사용할 수 있다는 설명이다. “해양 플라스틱 오염 저감에도 기여” 인류는 막대한 양의 PET 플라스틱 폐기물을 배출하고 있으며, 그 중 상당수가 바다에 축적된다. 최근 연구진들은 북대서양에 약 2천700만 톤의 플라스틱 입자를 발견했는데, 이들이 해양 생태계에 미치는 영향은 아직 제대로 구명되지 않았다. 포데리테 연구진은 "전 세계 바다에 떠다니는 PET 플라스틱을 확보할 수 있다면, 우리 방식으로 업사이클링하기에 매우 적합한 귀중한 자원이 될 것"이라고 강조했다. 연구진은 BAETA 소재가 기후 위기 대응과 동시에 해양 플라스틱 오염 저감에도 기여할 수 있기를 기대하고 있다. 해당 논문 공동 저자인 이지웅 코펜하겐 대학교 화학과 교수 역시 "이번 소재는 바다의 플라스틱을 정화하는 데 매우 구체적이고 실질적인 경제적 인센티브를 제공할 수 있다"고 설명했다.