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비누·화장품 미세플라스틱 걱정 없앤다


화학연, 키토산 천연물질을 활용한 세안용 생분해 마이크로비즈 개발

한국화학연구원 바이오화학연구센터에서 개발한 ‘생분해 마이크로비즈 시제품’ [사진=화학연]
한국화학연구원 바이오화학연구센터에서 개발한 ‘생분해 마이크로비즈 시제품’ [사진=화학연]

[아이뉴스24 최상국 기자] 비누나 치약, 화장품 등의 기능성을 높이기 위해 사용되는 마이크로비즈를 대체할 수 있는 친환경 생분해 소재가 개발됐다.

생태계에 영향을 미치는 미세플라스틱 규제로 사용이 금지된 기존의 석유계 마이크로 비즈를 대체하고, 환경오염 걱정을 없애면서도 세정력이 뛰어난 새로운 생활용품들이 개발될 수 있을 것으로 기대된다.

13일 한국화학연구원(원장 이미혜) 박제영, 오동엽, 황성연 박사팀과 포항공대 황동수 교수 공동 연구팀은 게 껍질에서 추출한 키토산 천연물질을 활용한 마이크로비즈 대체 후보물질을 개발했다고 발표했다.

마이크로비즈란 직경이 5mm 이하의 미세 플라스틱 입자로 화장품, 비누, 치약 등에 첨가돼 잘 미끌어지고 잘 씻기게 만드는 효과를 낸다. 하지만 미세플라스틱은 사용 후 강이나 바다로 흘러들어가 수질 오염으로 생태계를 교란시킨다.

이에 따라 각국에서는 마이크로비즈의 사용을 규제하는 법안이 만들어졌으며, 국내에서도 2017년 7월부터 마이크로비즈를 화장품과 일부 구강용품에 사용할 수 없도록 금지하고 있다.

화학연 연구팀은 해양 천연물질인 키토산 고분자를 활용해 단단한 구형의 ‘키틴 마이크로비즈(키토-비즈)'를 만들고 세정능력을 시험했다. 이번 연구에서는 게껍질의 키틴을 활용했다.

클렌징용 연마제로써의 키토-비즈 효과를 비교하기 위해 피부에 바른 워터프루프 아이라이너의 제거 실험을 수행한 결과 마이크로비즈가 없는 경우 보다 약 2배, 금지된 미세 플라스틱 마이크로비즈를 사용했을 경우 보다 약 1.2배 빠른 속도의 세정 능력을 나타냈다.

 생분해 키토-비즈를 함께 사용한 경우 마이크로비즈가 없는 경우 보다 약 2배, 금지된 마이크로비즈를 함께 사용한 경우보다 약 1.2배 빠른 속도로 오염물을 제거했다. [사진=화학연]
생분해 키토-비즈를 함께 사용한 경우 마이크로비즈가 없는 경우 보다 약 2배, 금지된 마이크로비즈를 함께 사용한 경우보다 약 1.2배 빠른 속도로 오염물을 제거했다. [사진=화학연]

뿐만 아니라 키토-비즈는 표면에 극성이 있어 중금속 이온도 제거할 수 있었다. 이러한 특성은 피부에 달라붙는 중금속 함유 미세먼지 제거에 효과적이다.

또한 생화학적 산소요구량(BOD) 실험으로 키토-비즈의 생분해성을 평가한 결과 미생물 대사에 의해 자연분해되는 것을 확인했다. 특히 해수에서 1개월 내외에 90% 이상 분해됐다.

연구팀은 "이번 연구는 가능성 확인을 위한 시제품 제조 수준의 연구로 실용화를 위해서는 국내 기업의 기술이전 및 상용화 연구참여가 필요하다"며 상용화를 위한 스케일-업 연구를 추진할 계획이다.

한국화학연구원 바이오화학연구센터 (왼쪽부터) 박제영 박사, 주성빈 박사과정, 오동엽 박사가 ‘생분해 마이크로비즈 시제품’을 들고 있다[사진=화학연]
한국화학연구원 바이오화학연구센터 (왼쪽부터) 박제영 박사, 주성빈 박사과정, 오동엽 박사가 ‘생분해 마이크로비즈 시제품’을 들고 있다[사진=화학연]

연구결과는 영국왕립화학회가 발행하는 ‘그린 케미스트리(Green Chemistry)’ 9월호 표지논문으로 게재됐다. (논문제목: ‘Biodegradable chito-beads replacing non-biodegradable microplastics for cosmetics, 화장품용 비분해성 미세플라스틱을 대체하는 생분해성 키토-비즈)

/최상국 기자(skchoi@inews24.com)






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