버려지는 생선머리와 뼈, 내장, 껍질에서 '폴리우레탄'을 추출하는 길이 열렸다.
플라스틱의 일종인 폴리우레탄은 원유에서 추출한다. 신발이나 건축자재 등에서 다양하게 쓰이고 있는 폴리우레탄은 분해가 잘 안되고 태우면 유독가스가 발생하기 때문에 대표적인 환경오염 물질로 꼽히고 있다. 게다가 폴리우레탄은 합성과정에서 호흡기 중독을 일으킬 수 있는 '아이소사이안산'을 사용한다. 분해과정에서도 발암물질이 발생한다.
이 때문에 그동안 이를 대체할 수 있는 연구가 다각적으로 진행됐다. 원유 대신 콩이나 옥수수 등 식물성 기름을 활용하는 방안도 개발됐다. 그러나 이 식물성 기름을 얻기 위해 식량을 생산해야 할 토지를 이용해야 한다는 또다른 문제가 야기됐다.
이런 가운데 캐나다 '뉴펀들랜드 메모리얼 대학'의 화학교수 프란체스카 커톤 박사 연구팀은 생분해가 가능한 생선머리와 뼈, 내장, 껍질 등에서 뽑아낸 어유(魚油)로 폴리우레탄을 생산할 수 있는 방안을 찾았다.
연구팀은 대서양에서 잡은 연어를 가공하고 남은 생산찌꺼기에서 어유를 추출한뒤, 이 어유를 폴리우레탄 중합체로 전환하는 방법을 개발했다. 우선 불포화 기름에 산소를 일정하게 주입해 에폭시 수지에서와 비슷한 분자인 '에폭시드'를 형성하고, 이를 이산화탄소와 반응시켜 질소 함유 유기화합물인 '아민'과 결합해 새로운 물질로 만드는데 성공했다.
'아민'은 아미노산의 일종인 '히스티딘'과 '아스파라긴'이 중합체 성분을 연결하는 역할을 한다. 연구팀은 이 아민을 아미노산으로 바꿔 화학공정을 더 단순화는데도 성공했다.
이어 연구팀은 어유 폴리우레탄으로 만든 신소재가 얼마나 빨리 분해되는지 확인하기 위해 물에 담그고, 지방을 분해할 수 있는 효소인 '리파제'를 추가하는 등의 실험을 했다. 그 결과 실험시료 표면에서 미생물이 자라는 것을 확인됐다. 이는 생분해가 가능하다는 것을 입증한 연구성과다.
커톤 박사는 "어유 폴리우레탄 개발이 성공한다면 지속가능한 플라스틱 수요를 충족하는 데 도움이 될 것"이라고 밝혔다.
커톤 박사의 연구성과는 오는 5일부터 온라인으로 열리는 미국화학학회(ACS) 춘계회의에서 발표된다.
Copyright @ NEWSTREE All rights reserved.
