A French company is using enzymes to recycle one of the most common single-use plastics

효소 기술 이용 일회용 플라스틱 재활용 뛰어든 佛 스타트업

프랑스 스타트업 카비오스가 효소 기술을 이용해서 환경에 심각한 피해를 주는 플라스틱 재활용에 나섰다.

자연 촉매 역할을 하는 유기물질인 효소를 이용해 재활용이 힘들어 환경에 심각한 피해를 주는 플라스틱 재활용에 나선 기업이 등장했다. 주인공은 프랑스 스타트업인 카비오스(Carbios)다.

카비오스는 올 9월 말 이 기술을 시험해보기 위해 프랑스 중부에 시범 공장을 열었다. 공장에서는 효소를 이용해 가장 흔한 일회용 플라스틱 중 하나로 음료수 병 등의 제조에 쓰이는 합성수지인 페트(PET)를 재활용할 예정이다.

페트 같은 일부 플라스틱을 재활용하는 기술은 이미 수십 년에 등장했지만 효소 기술을 이용하면 더 순수한 제품을 생산하거나 기존 기술로 처리할 수 없는 의류 등을 재활용할 수 있다.

일회용 플라스틱은 대부분 석유에서 추출되며, 2050년까지 연간 세계 석유의 20%가 플라스틱을 만드는 데 쓰일 것으로 예상된다. 플라스틱에 대한 의존도를 낮추고, 이미 쓰이고 있는 플라스틱을 재사용하는 방법을 찾아내야 플라스틱 배출량을 크게 줄일 수 있다.

현재 전 세계 플라스틱 중 약 15%만이 매년 수거돼 재활용되고 있다. 연구원들은 재활용 플라스틱을 늘리고자 1990년대부터 플라스틱을 분해하는 새로운 방법을 찾느라 애쓰고 있다. 여러 회사와 연구원들이 플라스틱 재활용 업체인 룹 인더스티리(Loop Industries)가 사용하는 화학 기술이나 카비오스가 사용하는 효소 기술을 개발하기 위해 애써왔으나 최근에 와서야 화학과 효소 기술이 본격 상용화되기 시작했다.

카비오스의 촉매화학용 반응기(reactor) 크기는 화물차 크기에 맞먹는 20입방미터 규모다. 한번에 약 분쇄된 병 10만 개에 해당하는 2톤 분량의 플라스틱을 넣어놓으면 10~16시간 안에 페트 재료인 에틸렌글리콜과 테레프탈산으로 분해할 수 있다.

카비오스는 시범 공장에서 배운 내용을 토대로 첫 번째 산업 공장을 지을 계획인데, 새 공장에는 시범 반응기보다 약 20배가 큰 반응기를 설치할 예정이다. 알랭 마티 카비오스 최고과학책임자(CSO)는 “신설 공장은 유럽이나 미국의 플라스틱 제조업체 인근에 지어 2025년까지 가동할 것”이라고 말했다.

카비오스는 2011년 설립된 이후 효소 재활용 기술을 개발해 왔다. 효소를 이용해 플라스틱을 이루는 고분자(polymer) 사슬을 분해해 나온 모노머(monomer, 분자가 결합하여 고분자를 형성할 수 있는 화합물)를 다시 결합해 새로운 플라스틱으로 만들 수 있다. 이 회사의 연구원들은 박테리아가 잎을 분해할 때 사용하는 천연 효소를 약간 변형해 더 효율적으로 페트를 분해할 수 있게 만들었다.

프랑스 중부 클레르몽페랑에 있는 카비오스의 시범 공장 (Image courtesy of SkotchProd)

카비오스는 자사의 효소 기술을 이용한 재활용 공정이 재활용된 게 아니라 새로 만들어진 페트보다 온실가스 배출량을 약 30% 줄여주는 것으로 추정한다. 마티는 그들이 개발한 기술 덕에 이 수치가 더 올라갈 것으로 기대하고 있다.

최근 나온 보고서에 따르면 연구원들은 효소 재활용 기술을 이용해 페트를 만들면 새로 페트를 제조할 때보다 온실가스 배출량을 17~43% 줄일 수 있을 것으로 보고 있다.

국립 재생 에너지 연구소(US National Renewable Energy Laboratory) 연구원이자 보고서 공동 저자인 그렉 베컴(Gregg Beckham) 박사는 다만 “새로운 연구와 상업적인 노력이 주로 새로운 효소 개발에 집중됐지만, 이 기술이 얼마나 효율적이고 비용 효과가 뛰어날지는 재활용 과정의 다른 요인들에 의해 결정될 것”이라고 말했다.

카비오스 제품 가격은 일반 페트보다 약 두 배 정도 비싸다. 반면, 기계적으로 재활용된 페트는 일반 페트보다 50% 정도 더 비쌀 뿐이다. 마티는 그래도 카비오스 페트로 작고 투명한 플라스틱 병을 만드는 데 2센트밖에 들지 않는다는 점을 강조한다. 그 정도면 제조업체들에게는 상대적으로 부담스럽지 않은 비용이란 것이다.  

기업들은 그 정도 부담은 기꺼이 질 의사가 있을지 모른다. 카비오스는 연초 배포한 보도 자료를 통해 펩시코와 네슬레 등 파트너 브랜드들의 음료 병을 공개했다. 카비오스가 재활용한 버려진 플라스틱을 갖고 제조된 병이었다. .

결과적으로 효소 기술을 이용한 재활용은 옷이나 플라스틱의 혼합물을 재활용하는 것과 같은 기계적 재활용으로 할 수 없는 일을 해낼 수 있을지 모른다. 하지만 현재로선 두 가지 방법 모두 같은 여러 가지 문제에 직면해 있다. 전세계적으로 재활용을 위해 수거되는 일회용 플라스틱이 거의 없다는 문제 말이다. 그리고 효소 기술을 이용한 재활용은 플라스틱의 배출과 그것이 환경에 미치는 영향을 의미 있게 줄이는 데 필요한 여러 해결책 중 하나에 불과할 뿐이다.

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