여러분은 플라스틱을 아시죠. 아마 좋아하지 않을 수도 있고요.
하지만 여러분은 플라스틱을 매일 사용합니다.
2050년에는, 연구자들이 산정하기로
해양에 물고기보다 플라스틱이 더 많을 것이라고 합니다.
최선을 다했음에도 불구하고
우리가 쓰는 모든 플라스틱 중 9%만이 재활용 되고 있습니다.
더 안 좋은 사실은
플라스틱은 굉장히 질기고 내구성이 있다는 것입니다.
그리고 연구자들은
플라스틱이 500년에서 5000년까지 걸릴 수 있다고 추정합니다.
완전히 분해되기까지 말입니다.
유해한 화학 물질이 해양과 토양으로 스며나옵니다.
그리고 우리의 음식, 물로, 결국에는 우리에게로요.
그렇다면 어떻게 이 많은 플라스틱 쓰레기가 생긴 걸까요?
간단합니다.
플라스틱은 싸고, 내구성이 있고 적용성이 있고, 모든 곳에 있습니다.
하지만 좋은 소식은
저렴하고, 내구성이 있으며, 적용성이 있고 어디에나 있는 또 다른 것이 있다는 겁니다.
제 연구는 이것이 우리를 도울 수 있음을 보여줍니다.
플라스틱 오염 문제를 말이죠.
저는 박테리아를 말하려고 합니다.
박테리아는 육안으로 보이지 않는 미세한 생물입니다.
어디에나 살고
다양한 종류로, 극심한 환경에서도 존재합니다.
인간의 내장에서부터 토양, 피부
화씨700도(섭씨 약 371도)에 이르는 해저의 분화구에 이르기까지요.
박테리아는 모든 곳에 살고있습니다.
모든 다양한 것들에, 극심한 환경에서도 말입니다.
이러한 식으로, 식자원을 다소 창의적이게 다룹니다.
또한 박테리아의 수는 아주 많습니다.
연구자들은 대략 5백양 정도로 산정합니다.
5뒤에 30개의 0을 붙인 수가 바로 지구상의 박테리아 숫자입니다.
이제, 우리 인간이
매년 3억 톤의 새로운 플라스틱을 생산한다는 것을 고려했을 때,
우리의 플라스틱 숫자는
박테리아의 수와 견줄만 해 보인다고 할 수 있겠습니다.
그래서 이를 인지한 뒤에
박테리아가 음식을 찾는 모든 창의적인 방법들을 알고나서,
저는 이렇게 생각하기 시작했습니다.
플라스틱 오염된 환경에서 박테리아는
플라스틱을 음식으로 소비하는 방법을 알아낼까요?
이것이 제가 몇 년 전에 답을 찾기로 결심한 질문입니다.
저는 다행히도
미국에서 가장 오염된 도시중 한 곳에서 태어났습니다.
바로 텍사스, 휴스턴입니다.
(웃음)
저의 고향에만
7개의 EPA에 의해 지정된 Superfund 구역이 있습니다.
이 구역들은 너무 오염되어서,
정부가 이곳의 청소를 국가적 우선순위로 여겨왔습니다.
그래서 저는 이곳들을 따라가보기로 했습니다.
그리고 박테리아로 가득한 토양 견본을 모으기로 했죠.
저는 한 방안을 위한 화려한 과학적 토론인 실험계획서를 가지고 생각했습니다.
그리고 제가 만들어내고자했던 것은 무탄소 수단이었습니다.
또는 무음식 환경이었습니다.
보통의 탄소나 음식이 없는 환경은
우리 사람들처럼 박테리아가 살기 위해 필요한 것들이죠.
이제 이런 환경에서,
박테리아에게 단하나의 카본, 또는 음식, 자원을 주기로 합니다.
박테리아에게 폴리에틸렌 테레프탈레이트를 먹이로 주기로 합니다.
PET 라고도 하죠.
PET 플라스틱은 전세계에서 가장 광범위하게 생산되는 플라스틱입니다.
모든 종류의 음식과 음료 용기로 이용됩니다.
플라스틱 물병으로서 가장 악명높고,
우리 인간이 현재 1분에 백만개를 사용하고 있죠.
그래서 제가 하는것은
본질적으로 박테리아를 PET 식단으로 몰아 넣는 것입니다.
그리고 이 중 일부라도 살아남을지, 또는 다행히 잘 자라날지 보는 것입니다.
보세요, 이러한 종류의 실험은 막을 형성하게 됩니다.
플라스틱으로 오염된 환경에 적응한 박테리아에게
그리고 PET를 먹는 굉장한 능력이 진화된 박테리아에게 말입니다.
그리고 이 막을 사용하면서
저는 정말로 그렇게 되었던 박테리아를 발견할 수 있었습니다.
이러한 박테리아들은 PET를 먹는 법을 발견합니다.
그럼 어떻게 이 박테리아는 그렇게 할 수 있을까요?
사실은 꽤 간단합니다.
우리 인간이 탄소나 음식을 설탕의 덩어리로 소화하여
이것을 에너지로 사용하는 것처럼
박테리아도 그렇게 합니다.
그러나 제 박테리아는 이 소화 과정을 진행하는 법을 알게되었습니다.
크고 질기고 내구성 있는 PET 플라스틱에 대해서요.
이렇게 하기위해서 박테리아는 특별한 방법을 이용합니다.
엔자임이라 불리는 방법입니다.
엔자임은 모든 생물에 존재하는 간단한 합성물입니다.
많은 종류의 효소가 있는데,
기본적으로 효소는 앞으로 나아가기 위한 과정을 만듭니다.
음식을 소화하여 에너지로 만드는 과정과 같은데에요.
예를 들어, 인간은 아밀레이스라는 효소가 있습니다.
빵과 같은 복잡한 전분을 소화하도록 돕는 효소입니다.
이후에 에너지로 이용할 수 있는 작은 당분자로 만들어 주죠.
제 박테리아는 리파아제라 불리는 특별한 효소를 가지고 있습니다.
크고, 강하고, 내구성있는 PET 플라스틱을 쪼개고
작은 단위의 당으로 만들도록 돕습니다.
그렇게 에너지로 이용할 수 있도록하죠.
그러니까 기본적으로,
PET 플라스틱은 크고 강하고 오래가는 오염물질로부터 벗어나,
이 박테리아에게는 맛난 양식이 되는 것입니다.
꽤나 멋지지 않나요?
그리고 저는 현재의 플라스틱 오염 문제의 범위를 봤을 때
이것이 상당히 유용하다고 생각합니다.
제가 여러분과 나누었던
얼마나 많은 플라스틱 폐기물이 지구상에 쌓이고 있는 통계는
위협적입니다.
끔찍하지요.
그리고 그들이
줄이고 재사용하고 재활용하는 것이 중요하다고 하는 한편
이 문제를 풀기에는 이 세가지로는 충분치 않다는 것을 강조한다고 생각합니다.
이것이 제가 박테리아가 우리를 도울 수 있다고 생각하는 이유입니다.
하지만 저는 박테리아의 도움에 대한 개념이
어떤 사람들에게는 긴장하게 할 수 있는 이유를 압니다.
결국에는, 플라스틱은 어디에나 존재하고 이 박테리아들이 플라스틱을 먹는다면,
이 박테리아들을 환경에 내놓으면, 막대한 피해를 줄 위험요소가 있지 않을까요?
네, 짧게 답하자면 아닙니다. 이유를 말씀드리죠.
이 박테리아들은 이미 환경에 존재합니다.
저의 연구에서 박테리아는 유전자 변형 박테리아가 아닙니다.
이들은 자연적으로 생성되는 박테리아로
플라스틱으로 오염된 환경에 쉽게 적응하게됩니다.
그리고 플라스틱을 먹는 정말 끝내주는 능력을 발달시켰지요.
박테리아가 플라스틱을 먹는 과정은 사실 자연적인 현상이라는 것입니다.
하지만 이것은 정말 느린 과정입니다.
그리고 아직 해결해야할 일들이 남아있습니다.
이 과정을 효율적인 속도로 향상시키는 방법을 찾기 위해서 말이죠.
저의 연구는 현재 이를 위한 방법을 찾고 있습니다.
UV 또는 자외선 연쇄반응, 전처리 등을 통해서요.
이것은 기본적으로 PET를 태양빛으로 쪼갠다는 것을 의미합니다.
이렇게 하는 이유는 햇빛은 스테이크 연화제와 같은 역할을 하기 때문입니다.
크고, 단단하고, 오래가는 PET의 결합을
좀 더 부드럽고, 박테리아가 씹기 쉽게 만들어주는 것입니다.
궁극적으로, 제 연구에서 바라는 것은
산업의 규모를 무탄소 체계로 바꾸고자 하는 것입니다.
퇴비 더미와 비슷한
이 박테리아들이 그러한 체계에서 자라날 수 있는 곳
유일한 음식이 PET 플라스틱 폐기물인 곳에서 말입니다.
언젠가는 모든 플라스틱 폐기물이 구석의 통에서 처리될수 있다는 상상을 해보세요.
헌신적인 박테리아 연료의 플라스틱 폐기물 처리 시설이라고 알고 있는 통에서요.
저는 어느 정도 노력한다면 이것이 실현가능한 일이라고 생각합니다.
플라스틱을 먹이로 하는 박테리아가 만병통치약은 아닙니다.
하지만 현재의 통계를 비춰봤을 때,
우리가 이 작은 도움이 필요함이 명백합니다.
왜냐하면 사람인
우리는 플라스틱 오염이라는 중대한 문제를 안고있기 때문입니다.
그리고 박테리아가 이를 해결할 정말 중요한 역할을 할 수 있습니다.
감사합니다.
(박수)