서던일리노이대 연구진, 플라스틱·폐기물로 우주 식량 개발
재난·극한환경 활용도 기대
버려진 플라스틱 병이 쿠키로 변신한다면 믿을 수 있을까. 서던일리노이대학교 연구진이 탄산음료와 생수병 등에 흔히 쓰이는 PET 플라스틱과 농업 폐기물을 미생물로 분해해 쿠키 형태의 식품으로 만드는 기술을 개발했다. 아직 상용화 단계는 아니지만, 우주나 재난 현장처럼 자원이 극도로 제한된 환경에서 새로운 대안으로 주목받고 있다.
서던일리노이대학교 카본데일 캠퍼스(SIU) 연구진은 미 항공우주국(NASA)이 추진하는 ‘딥 스페이스 푸드 챌린지’의 일환으로 폐기물을 식품 원료로 탈바꿈시키는 연구를 이어가고 있다. 이들이 개발한 단백질 쿠키의 이름은 ‘마이크로바이츠(µBites)’로, 최근 미국화학회(ACS) 학술대회에서 연구 결과를 발표했다.
이 기술의 핵심은 플라스틱을 가공해 곧바로 음식으로 만드는 것이 아니다. 연구진은 PET에 물과 산소를 활용한 고온·고압 공정을 적용해 잘게 분해한 뒤, 여기에 유전자 조작 효모를 투입한다. 효모는 분해된 성분을 단백질과 지방 등 영양소로 전환하는 역할을 한다. 여기에 옥수수 줄기와 잎 같은 농업 폐기물 성분까지 더해 3D 식품 프린터로 쿠키 모양을 완성한다.
단순히 영양소를 공급하는 것을 넘어 맛과 풍미를 높이기 위한 연구도 병행되고 있다. 연구진은 효모를 활용해 천연 바닐라 향료와 항산화 물질인 베타카로틴 등을 생성해 쿠키에 첨가하고 있다. 현재까지 기초적인 안전성 분석을 마친 상태이며, 앞으로 추가 검증과 공식적인 맛 평가 절차를 앞두고 있다.
연구진이 이 기술에 가장 기대를 거는 분야는 장기간 소요되는 우주 임무다. 지구로부터 식량을 지속해서 보급받기 어려운 우주 공간에서 발생한 쓰레기를 곧바로 식량으로 바꿀 수 있다면 식량난과 폐기물 처리 문제를 동시에 해결할 수 있기 때문이다. 이 밖에도 잠수함이나 고립된 재난 구호 현장 등 극한 환경에서의 활용 가능성도 기대된다.
현재 마이크로바이츠의 생산비는 1㎏당 약 60달러 수준이다. 연구진은 효모의 전환 효율을 높이고 생산 규모를 확대하면 향후 생산비를 낮출 수 있을 것으로 기대하고 있다. 연구진은 향후 몇 년 안에 마이크로바이츠가 일반 소비자도 먹을 수 있는 수준으로 발전하기를 기대하고 있다. 다만 실제 식품으로 상용화되기까지는 철저한 안전성 검증과 생산 효율 개선 등 넘어야 할 과제가 남아 있다. 무엇보다 ‘플라스틱에서 시작한 음식’을 소비자들이 실제 식품으로 받아들일 수 있을지도 또 다른 과제로 남아 있다.
<윤연주 기자>
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