ES&T’s Research ASAP 웹사이트에 게재된 논문에 의하면, 진균류에 의해 플라스틱 제조에 많이 사용되는 페놀수지가 분해될 수 있다는 것이 처음 제시되었다. 이 발견은 흰개미 및 진균류에 대한 저항성 및 내구성이 있는 것으로 알려진 합성 고분자의 재활용을 더욱 용이하게 만들 것이다.

페놀수지는 산업용 접착제 및 자동차 동체의 플라스틱 트림 및 에어필터를 잡아주는 플라스틱 용기와 같은 자동차 등에 널리 사용되고 있다. 이 수지는 페놀과 포름알데하이드가 촉매에 의해 고온 고압에서 경화되면서 형성되며, 이로써 분자가 3차원적인 결합을 이루어 강한 형상을 이루게 된다.

결과적으로 PE 및 PVC와 같은 다른 플라스틱처럼 녹여서 재가공할 수 없다. 대신 매년 전 세계적으로 생산되는 220만 톤 중 대부분은 매립하게 된다.

WRF(White-rot fungus)는 DDT, TNT, PCBs 및 다이옥신과 같은 유기 오염물질을 분해하는 것으로 알려져 있으며, 환경에서 이런 독소들을 제거하는데 이용될 수 있다. 진균류는 리그니아제(ligninase)라고 불리는 효소를 만들어 내는데, 이것은 리그닌과 목재의 건조한 부분을 구성하는 혼합물질을 분해할 수 있다.

연구원들은 진균류가 분자구조가 리그닌과 비슷한 페놀수지를 분해할 수 있는지에 대한 의구심을 가졌다. 이들은 일반적은 페놀수지를 이용, 칩을 진균류를 배양하는 곳에 함께 두었다.

목재를 썩게 하는 수백 가지의 진균류는 크게 두 가지로 분류되는데, WRF(white-rot fungus)와 BRF(brown-rot fungus)이다. 연구원들은 5종류의 WRF와 1종류의 BRF를 포함한 11가지 종류의 진균을 대상으로 실험을 진행하였다. 이 연구에 사용된 모든 진균은 생분해 가능한 오염물질을 대상으로 연구된 바가 있는 것들이다.

연구원들이 먼저 인지한 것은 WRF가 페놀수지를 분해하면서 이의 색을 노란색에서 밝은 핑크색으로 변환시킨다는 것이었다. 이 색깔은 페놀 및 포름알데하이드와 관련이 있으며, 기체 크로마토그래피 및 중량 분광법과 SEM으로 수지 표면에 표시를 해 둔 것을 바탕으로 이들의 존재를 확인하였다.

미국은 매년 250만 톤의 플라스틱 폐기물을 발생시키며, 이 중 페놀수지가 차지하는 비율은 10% 이내이다. 이 양은 많지 않은 것처럼 보이지만, 썩지 않기 때문에 그 양은 시간이 지남에 따라 증가한다는 것이 문제이다. 페놀수지를 재활용할 수 있다면 한 종류 이상의 플라스틱은 매립하지 않아도 된다.

Gusse 연구팀은 목재만을 분해하는 미생물인 WRF가 수지와 목재 혼합물을 분해할 수 있는지 현재 검사하고 있다. 머지않아, 페놀 수지를 재활용할 핵심 기술을 제공할 것으로 보인다.

(pubs.acs.org)