UV 전처리를 통한 POLY(ETHYLENE TEREPHTHALATE)의 이중 효소분해 촉진

ACCELERATION OF TWO-ENZYMATIC DEGRADATION OF POLY(ETHYLENE TEREPHTHALATE) BY UV PRETREATMENT

폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET)는 현대사회 전반에서 막대한 양이 사용되어 버려지고 있으며, 이는 해양 미세 플라스틱과 같은 전 지구적 환경 문제들을 야기하고 있다. 최근 새로이 발견된미생물인 Ideonella sakainesis는 자체 효소인 IsPETase를 이용하여 PET를 단량체인 테레프탈산(TPA) 으로 분해할 수 있다는 사실이 보고되었다. 그러나 IsPETase와 같은 효소를 이용한 플라스틱 분해방법의 경우, 열분해 또는 가용매 분해와 같은 화학적 공정에 비해 분해 수율 측면에서 그 효율성이현저히 떨어진다는 문제가 있다. 본 연구에서는 이러한 한계를 보완하고자 자외선 광조사 유래 수산화라디칼으로 PET의 표면 개질을 유발하여 플라스틱 효소분해 효율을 향상시키고자 하였다. 이를위해, 우선 PET 필름에 자외선을 정량화하여 조사하고, FT-IR 분석과 접촉각 측정을 통해 전처리전후 필름의 물리화학적 변화를 확인하였다. 이 과정에서 필름 표면에서 친수성 작용기가 증가하여접촉각이 감소됨을 확인할 수 있었다. 이후, 전처리 유무 필름들에 대한 효소 분해를 진행하여 각각의 분해 결과물들을 HPLC를 이용하여 분석하였다. 그 결과 전처리로 인해 친수화된 필름이 전처리미진행 필름의 경우에 비해 향상된 분해 효율을 바탕으로 증가된 단량체 (TPA) 생산량을 보임을 확인하였다. 이러한 결과는 PET 효소 분해가 지닌 근본적인 효율성 문제를 극복하고 폐플라스틱의 제거 및 upcycling의 가능성을 넓힘에 일조할 수 있을 것이다.