 ▲ 생분해 미생물 및 광촉매 기반 플라스틱 폐기물 자원화·에너지화(사진제공:인천대학교) © 박상도 기자 |
(브레이크뉴스인천 박상도 기자) 인천대학교가 8일, 화학과 강동구 교수 연구팀이 생분해성 플라스틱 분해를 가속화하는 밀웜 장내 미생물을 발굴하고 그 작용기전을 규명한 연구성과가 환경 분야 상위 학술지 Journal of Hazardous Materials (IF 12.4, JCR 상위 3.2%)에 게재됐다고 밝혔다.
인천대에 따르면, 해당 논문의 제목은 "Isolation of gut microorganisms from mealworms capable of degrading biodegradable plastic polybutylene succinate"이다.
최근 기후변화 대응의 일환으로 생분해성 플라스틱의 사용량이 증가하고 있으나, 자연 분해에 수 주에서 수개월이 소요되는 점은 산업적 활용의 제약으로 지적되어 왔다.
이에 따라 생분해성 플라스틱의 분해 속도 향상 및 분해 산물의 자원화 기술에 대한 요구가 높아지고 있다.
연구팀은 식용 곤충인 밀웜(mealworm)의 장에서 생분해성 플라스틱을 더욱 신속하게 분해하는 미생물을 분리·규명하는데 성공했으며, 해당 미생물이 플라스틱 분해 과정에서 어떤 기전을 통해 작용하는지 상세히 밝혀냈다.
장희주 연구원은 "추가 연구를 통해 밀웜의 소화 과정에서 생성되는 플라스틱 분해 산물이 향후 소재 자원으로 활용될 가능성이 높으며, 이를 기반으로 한 생분해성 플라스틱 순환경제 기술 확장이 기대된다”고 밝혔다.
이번 연구는 장희주 석사과정과 신휘철 박사과정 연구원이 공동 제1저자로 참여했다.
장희주 석사과정 연구원은 이와 별도로 건국대학교 김연호 교수 연구팀과 협력하여 광촉매 기반 수처리 기술 연구 성과를 Ceramics International (IF 5.6, JCR 상위 8.8%)에 게재 확정했으며, 달걀 껍질 기반의 광나노촉매를 활용한 생분해성 플라스틱 분해도 조절 기술에 관한 후속 연구도 최상위급 학술지에 투고 준비 중이다.
이번 연구는 인천광역시와 산업통상자원부 한국산업기술진흥원(KIAT)의 '화이트바이오산업 전문인력양성사업', 과학기술정보통신부의 '기초연구사업(중견연구)'의 지원을 받아 수행됐다.
강동구 인천대학교 산학협력단장은 "화이트바이오산업 전문인력양성사업과 RISE 2-② 탄소중립 실현 산업혁신 지원 사업을 연계해, 지역 산업과 대학의 연구·교육 생태계를 함께 성장시키는 탄소중립 산업혁신 모델 구축에 힘쓸 것"이라고 밝혔다.
인천대학교는 탄소중립 소재 전문 연구인력 양성(석·박사), 연구형 교육시설 및 실험 인프라 확충, 화이트바이오 산업 관련 학부 교육과정 운영 및 현장실습 연계, ESG·SDG 기반 캡스톤디자인 운영 등 실무형 전문 인력 양성을 지속적으로 확대하고 있다.
*아래는 위 기사를 ‘구글 번역’으로 번역한 영문 기사의 [전문]입니다.‘구글번역’은 이해도 높이기를 노력하고 있습니다. 영문 번역에 오류가 있을 수 있음을 전제로 합니다.<*Below is the full text of the English translation of the above article, translated using Google Translate. Google Translate strives to improve comprehension. Please understand that there may be errors in the English translation.>
Incheon National University Announces Accelerated Decomposition Technology for Biodegradable Plastics, Published in the Journal of Hazardous Materials
-Break News Incheon Park Sang-do Reporter
Incheon National University announced on the 8th that a research team led by Professor Kang Dong-gu of the Department of Chemistry has published research results in the Journal of Hazardous Materials (IF 12.4, top 3.2% of the JCR), a leading environmental academic journal. The research team's findings, which identified mealworm gut microorganisms that accelerate the decomposition of biodegradable plastics and elucidated their mechanism of action, were published in the Journal of Hazardous Materials (IF 12.4, top 3.2% of the JCR).
According to Incheon National University, the title of the paper is "Isolation of Gut Microorganisms from Mealworms Capable of Degrading Biodegradable Plastic Polybutylene Succinate."
The use of biodegradable plastics has recently increased as part of efforts to combat climate change. However, the natural decomposition process, which takes weeks or months, has been pointed out as a limitation for industrial application.
Consequently, there is a growing need for technologies to accelerate the decomposition of biodegradable plastics and recycle the decomposition products.
The research team successfully isolated and identified microorganisms from the gut of mealworms, an edible insect, that rapidly decompose biodegradable plastics. They also elucidated in detail the mechanisms through which these microorganisms function in the plastic degradation process.
Researcher Jang Hee-joo stated, "Further research will reveal that the plastic decomposition products generated during mealworm digestion have the potential to be utilized as a future resource, and this is expected to contribute to the expansion of biodegradable plastic circular economy technology."
This research was co-first authored by Master's student Jang Hee-joo and PhD student Shin Hwi-cheol.
Separately, Master's student Jang Hee-joo, in collaboration with Professor Kim Yeon-ho's research team at Konkuk University, has published the results of her photocatalyst-based water treatment technology research in Ceramics International (IF 5.6, top 8.8% of JCR). She is also preparing to submit follow-up research on a technology to control the decomposition of biodegradable plastics using eggshell-based photonanocatalysts to a top-tier journal.
This research was supported by the Incheon Metropolitan City and the Ministry of Trade, Industry and Energy's Korea Institute for Advancement of Technology (KIAT) under the "White Biotechnology Industry Professional Training Program," and the Ministry of Science and ICT's "Basic Research Program (Mid-career Researcher)."
Kang Dong-gu, Director of the Industry-Academic Cooperation Center at Incheon National University, stated, "By linking the White Biotechnology Industry Professional Training Program with the RISE 2-② Carbon Neutrality Achievement Industrial Innovation Support Project, we will strive to establish a carbon-neutral industrial innovation model that fosters the collaborative growth of local industries and the university's research and education ecosystem."
Incheon National University is continuously expanding its training of practical experts through programs such as training specialized researchers in carbon-neutral materials (master's and doctoral degrees), expanding research-oriented educational facilities and experimental infrastructure, operating undergraduate courses related to the white bio industry and linking them with field training, and operating capstone designs based on ESG and SDGs.
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