국내 연구진이 세안제·화장품 등에 사용되는 미세 플라스틱을 대체할 생분해 소재를 발굴했다.

17일 한국화학연구원은 박제영·오동엽·황성연 박사팀과 포항공대 황동수 교수 공동 연구팀이 게 껍데기에서 추출한 키토산 천연물질을 활용해 마이크로비즈를 대체할 후보물질을 개발했다고 밝혔다.

마이크로비즈는 최대 지름이 5㎜ 이하인 미세 플라스틱 입자이다.

▲ 키토산 이용한 생분해 마이크로비즈 개발한 한국화학연구원 연구팀.

화장품·비누·치약 등의 세정력을 높이기 위해 쓰이는데, 사용 후 강이나 바다로 흘러 들어가면 수질 오염과 수생 동물 생태계 교란을 일으킨다.

플랑크톤이 마이크로비즈를 먹이로 착각해 섭취할 경우 상위 포식자를 통해 인간에게까지 영향을 미칠 수 있어 '죽음의 알갱이'라고도 불린다.

이 때문에 세계 각국에서 마이크로비즈 사용을 규제하고 있으며, 국내에서도 2017년 7월부터 씻어내는 화장품과 일부 구강용품에 마이크로비즈를 사용할 수 없다.

▲ 연구팀이 개발한 생분해 마이크로비즈 시제품.

연구팀은 키토산 고분자를 활용해 단단한 구형의 '키틴(게 껍데기의 단단한 표피를 구성하는 성분) 마이크로비즈'(이하 키토-비즈)를 제조, 세정 성능을 확인했다.

클렌징용 연마제로서의 효과를 확인하기 위해 키토-비즈와 액체비누를 혼합해 방수 아이라이너 자국 제거 실험을 한 결과, 비누로만 세정했을 때보다 오염물 제거 속도가 2배 빨랐다.

금지된 물질인 플라스틱 마이크로비즈를 사용했을 때보다도 속도가 1.2배 빠른 것으로 나타났다.

표면의 극성 덕분에 중금속 이온도 제거할 수 있어 피부에 달라붙는 중금속 함유 미세먼지 제거에도 효과가 있을 것으로 예상된다.

생화학적 산소 요구량(BOD) 측정을 통해 생분해성을 평가한 결과 키토-비즈는 미생물 대사에 의해 자연 분해되는 것으로 확인됐다.

특히 바닷물에서 한 달 이내에 90% 이상 분해됐다. 반면 비분해성으로 알려진 폴리에틸렌 비즈는 전혀 분해되지 않았다.

박제영 화학연 박사는 "생분해성과 세정력을 모두 만족하는 친환경 세안용 마이크로비즈 제품 개발에 기여할 것"이라고 말했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 '그린 케미스트리'(Green Chemistry)' 지난달 호에 실렸다.

윤승훈 기자  press@jeonpa.co.kr

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