smart-universe 님의 블로그

한 세기 전, 인류는 모든 생산을 기계와 공장에 맡기기 시작했습니다.그러나 21세기 중반의 산업 혁명은강철과 증기의 시대가 아니라, 세포와 효소의 시대가 될지도 모릅니다.이제 인간은 생산의 주체가 아니라,생명에게 생산을 맡기는 존재로 변하고 있습니다.이 새로운 산업 패러다임을 가능하게 하는 기술이 바로Microbial Upcycling, 즉 미생물 기반 순환 생산 시스템입니다. 기계 대신 세포가 생산하는 세상 과거 산업은 항상 “더 크고, 더 빠르고, 더 뜨겁게”를 목표로 했습니다.더 많은 열, 더 높은 압력, 더 강한 화학반응이 효율을 높이는 방식이었죠.하지만 이제는 방향이 완전히 바뀌고 있습니다.미생물은 단 한 방울의 물 속에서도복잡한 화학 반응을 완벽히 수행합니다.에너지를 거의 쓰지 않으면서..

지속가능한 과학기술 2025. 10. 15. 07:37

“버려진 플라스틱이 고급 나일론으로 다시 태어난다.”이 문장은 몇 년 전만 해도 공상처럼 들렸습니다.하지만 이제는 실험실이 아닌 실제 산업 현장에서조용히 현실이 되고 있습니다.이 변화의 주인공은 바로 미생물입니다.플라스틱을 분해하던 미생물들이이제는 단순한 청소부를 넘어,새로운 산업 소재를 만들어내는 생명공학적 생산자로 진화하고 있습니다.그 중심에 있는 기술이 바로 Microbial Upcycling,즉 미생물 기반 업사이클링입니다. 1단계: 플라스틱 분해, 새로운 탄소의 시작 이 모든 과정은 분해에서 시작됩니다.PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트)은테레프탈산(TPA)과 에틸렌글리콜(EG)이라는 두 가지 주요 구성 성분으로 나뉩니다.PETase와 MHETase 같은 효소들이이 복잡한 사슬 구조를 절단하면..

지속가능한 과학기술 2025. 10. 15. 05:29

플라스틱 오염이 인류의 가장 심각한 환경 문제 중 하나로 떠오르면서,‘바이오플라스틱’은 오랫동안 궁극적인 대안처럼 여겨졌습니다.식물에서 유래된 원료로 만들어지고,자연 속에서 분해된다는 점 때문에“친환경 소재의 미래”라는 이름으로 주목받았죠.하지만 시간이 흐르면서바이오플라스틱이 모든 문제를 해결하지는 못한다는한계점도 명확히 드러났습니다.그렇다면, 바이오플라스틱은 정말 플라스틱을 완전히 대체할 수 있을까요?그리고 미생물 기술은 이 한계를 어떻게 넘어설 수 있을까요? 바이오플라스틱의 정의와 오해 ‘바이오플라스틱(Bio-Plastic)’이란식물성 자원(옥수수, 사탕수수, 미세조류 등) 에서 얻은 성분으로 만든친환경 플라스틱을 말합니다.가장 대표적인 것이 PLA(폴리락트산) 과 PHA(폴리하이드록시알카노에이..

지속가능한 과학기술 2025. 10. 15. 03:22

플라스틱을 분해하는 기술은 이미 큰 진보를 이뤘습니다.이제 과학자들의 관심은 그 다음 단계로 옮겨가고 있습니다.단순히 “없애는 것”이 아니라,그 부산물을 새로운 자원으로 바꾸는 것 —이것이 바로 Microbial Upcycling,즉 미생물 기반 업사이클링의 핵심입니다. 1단계: 분해에서 시작되는 변환의 서막 플라스틱이 자연적으로 분해되지 않는 이유는고분자 사슬이 너무 견고하고, 효소가 접근하기 어렵기 때문입니다.그러나 PETase 같은 효소가 이 사슬을 절단하면 이야기가 달라집니다.PET은 잘게 쪼개져 테레프탈산(TPA) 과 에틸렌글리콜(EG) 로 분리되고,이들은 더 이상 “플라스틱”이 아니라미생물의 먹이가 되는 탄소원으로 전환됩니다.즉, 미생물은 우리가 버린 쓰레기를다시 에너지와 원료의 형태로 흡수..

지속가능한 과학기술 2025. 10. 15. 01:21

2016년, 일본 오사카 인근의 사카이(Sakai) 시.조용한 산업 단지 한켠에 위치한 한 재활용 공장에서과학자들이 뜻밖의 광경을 목격했습니다.플라스틱 병이 일부만 부식된 채로 남아 있었던 것이죠.그것은 일반적인 물리적 손상이나 열 변형과는 달랐습니다.마치 누군가가 “먹어치운 것처럼” 일정한 패턴으로 깎여 있었습니다.그때까지 플라스틱은 인간이 만든 ‘불멸의 물질’ 로 여겨졌습니다.수백 년이 지나도 썩지 않는 쓰레기.그런데 이 현상은, 그 불멸의 신화를 흔들 첫 번째 균열이었습니다. 우연처럼 시작된 관찰 이 연구는 일본 교토공업대학의 요시다 슈스케(Yoshida Shosuke) 박사팀에 의해 진행되었습니다.그들은 플라스틱 재활용 공정 중에 존재하는자연 분해 가능성에 대해 연구하고 있었죠.어느 날, 연구..

지속가능한 과학기술 2025. 10. 14. 23:16

플라스틱은 인류가 만들어낸 가장 편리한 소재이자,가장 골치 아픈 물질입니다.가볍고, 단단하며, 습기와 열에도 강해생활 전반에서 빠질 수 없는 존재가 되었죠.하지만 이런 장점들이 동시에 ‘분해되지 않는 이유’가 되기도 합니다.왜 플라스틱은 이렇게 끈질기게 남아 있을까요?그 답은 바로 분자 구조에 숨어 있습니다. 플라스틱은 “고분자 사슬”로 이루어진 괴물 플라스틱(Plastic)은 ‘변형 가능한 물질’을 뜻합니다.그 본질은 ‘고분자(高分子, Polymer)’입니다.즉, 수천 개의 작은 분자(단량체, monomer)가사슬처럼 연결되어 하나의 거대한 분자를 이루는 구조죠.이 사슬을 이루는 결합이 바로 공유결합(Covalent Bond)입니다.공유결합은 자연계에서 가장 강력한 화학 결합 중 하나로,한 번 형성..

지속가능한 과학기술 2025. 10. 14. 22:10

우리는 오랫동안 플라스틱 문제를 해결하기 위해 ‘재활용’이라는 단어에 기대 왔습니다.하지만 현실에서 재활용이 얼마나 제대로 이루어지고 있을까요?놀랍게도 전 세계에서 생산된 플라스틱의 9%만이 실제로 재활용된다고 합니다.나머지는 대부분 매립되거나, 태워지거나, 바다로 흘러갑니다.이제는 단순히 쓰레기를 다시 쓰는 수준이 아니라,쓰레기를 ‘새로운 자원’으로 바꾸는 기술,즉 Microbial Upcycling(미생물 기반 업사이클링) 이 필요한 시대가 되었습니다. 재활용(Recycling)과 업사이클링(Upcycling)의 차이는 무엇일까요? 일반적인 ‘재활용’은 이미 만들어진 물질을 다시 가공해비슷한 용도로 재사용하는 과정을 의미합니다.예를 들어 플라스틱 병을 녹여 다시 병이나 섬유로 만드는 것이죠.하지만..

지속가능한 과학기술 2025. 10. 14. 20:55

전 세계 바다에는 약 5조 개 이상의 플라스틱 조각이 떠다니고 있습니다.지구의 생태계는 대부분의 쓰레기를 스스로 분해할 수 있었지만,플라스틱만큼은 예외였죠. 100년이 지나도 썩지 않고,불에 태워도 유독가스를 내뿜는 이 인공 물질은 인류가 만든 ‘불멸의 쓰레기’로 불렸습니다.하지만 최근, 놀라운 생명체 하나가 그 정의를 뒤집었습니다.바로 플라스틱을 먹고 분해하는 미생물, ‘이데오넬라 사카이엔시스’(Ideonella sakaiensis)의 발견입니다.이 작은 존재는 플라스틱 문제의 새로운 해결사로 떠오르며, “자연이 스스로 해답을 만들어내는 과정”을 보여주었습니다. 플라스틱은 왜 썩지 않을까? 플라스틱은 석유를 원료로 만든 고분자(Polymer) 물질입니다.이 고분자 구조는 길고 단단하게 엮여 있어 미..

지속가능한 과학기술 2025. 10. 13. 00:40