포항--(뉴스와이어)--미세플라스틱 측정·저감 전문 딥테크 기업 디컴포지션(대표 최명현)이 플라스틱 분해효소를 활용해 미세·나노플라스틱을 정량하는 새로운 형광 분석법을 개발하고, 연구 결과를 분석화학 분야 국제학술지 ‘Talanta’(JCR Q1)에 게재했다고 13일 밝혔다.

Talanta는 1958년 창간된 엘스비어(Elsevier) 발행 학술지로, 이번 게재로 디컴포지션은 자체 분석 기술의 우수성을 국제적으로 인정받게 됐다.

논문명은 ‘Enzyme-driven fluorescence quantification of micro and nanoplastics(효소 기반 미세·나노플라스틱 형광 정량법)’로 지난 9월 22일 온라인 공개됐다. 이번 연구는 디컴포지션 미세플라스틱연구소 연구소에서 수행됐으며, 디컴포지션 정혜민 연구원이 제1저자로, 최명현 대표와 한동대학교 김아람 교수가 공동 교신저자로 참여했다.

미세플라스틱은 크기가 작을수록 생체 흡수 가능성이 높아, 1μm 이하 나노플라스틱의 위해성에 대한 우려가 커지고 있다. 그러나 기존 분석법은 고가 장비와 복잡한 전처리가 필요하고, 필터와 장비 해상도의 한계로 나노플라스틱은 신뢰성 있게 측정하기 어려웠다.

디컴포지션 연구팀은 이 문제를 효소로 풀었다. 플라스틱 분해효소가 표적 플라스틱을 분해할 때 생성되는 물질을 형광 물질로 전환하고, 그 형광 세기를 측정해 플라스틱 농도를 계산하는 방식이다. 입자를 눈으로 하나하나 관찰하는 대신 분해 산물을 측정하기 때문에 입자 크기의 제약을 거의 받지 않는다. 효소가 특정 화학 구조만 인식하는 특성 덕분에 여러 물질이 섞인 시료에서도 표적 플라스틱만 정확히 골라낼 수 있으며, 이러한 선택성은 50nm 크기의 입자에서도 유지됐다. 연구팀은 전 세계에서 가장 많이 쓰이는 플라스틱 중 하나인 폴리에스터 계열을 대표 모델로 성능을 검증했다. 적용하는 효소를 달리하면 다양한 종류의 플라스틱으로 확장할 수 있는 플랫폼 기술이라는 점도 강점이다.

이 방법으로 연구팀은 200nm 크기의 나노플라스틱까지 정량하는 데 성공했다. 또한 효소 반응과 형광 생성을 한 용기에서 진행하는 원팟(one-pot) 방식으로 기존 대비 감도를 약 2배 높이고 여과·원심분리 과정을 없앴다. 일반 마이크로플레이트 리더로 여러 시료를 동시에 분석할 수 있어 전문 분석 장비가 없는 실험실에서도 활용할 수 있다.

정확도 검증에서는 미세플라스틱 기준값과의 일치도가 92%로, 기존 표준 분석법인 적외선 분광법(83%)보다 높게 나타났다. 기존 분광법으로 측정이 어려운 나노플라스틱 영역에서는 열분해 질량분석법과 대등한 결과를 보였다. 시판 생수와 식품용기에 적용한 실험에서도 고온 조건에서 용출되는 나노플라스틱 신호를 측정할 수 있음을 확인했다.

디컴포지션은 본 논문의 기술을 바탕으로 미세·나노플라스틱 정량 검출 키트를 출시해 유럽 주요 수처리 기업 등에 판매하고 있으며, 이번 논문 게재로 현장에서 쓰이는 기술의 정확성을 국제적으로 검증받게 됐다.

디컴포지션은 자체 미세플라스틱 검출 플랫폼 ‘5mmTest’도 운영하고 있다. 소비자는 플랫폼을 통해 가정의 식수 등 생활환경 속 미세·나노플라스틱 검출을 합리적인 비용으로 의뢰할 수 있으며, 기업·기관을 위한 전문 검출 서비스도 함께 제공한다. 전문 시험기관에서만 가능했던 미세플라스틱 분석을 일상에서 누구나 이용할 수 있도록 문턱을 낮춘 것이다.

나아가 회사는 이 기술을 혈액, 체액 등 인체 시료로 확장한 인체 검사 키트를 개발해 나가고 있다. 최근 인체 혈액과 장기에서 미세플라스틱이 잇따라 검출되고 있지만 이를 간편하게 측정할 도구는 부족한 상황으로, 디컴포지션은 환경 분석을 넘어 인체 건강 분야로 기술 적용 범위를 넓혀 갈 계획이다.

디컴포지션 소개

디컴포지션은 2022년 포항에서 설립된 바이오 딥테크 기업으로, 미세플라스틱 측정 기술, 미생물·효소 기반 저감 소재, GIS 기반 데이터 플랫폼을 바탕으로 미세플라스틱 문제를 측정부터 저감, 관리까지 전 주기로 다루고 있다. 생활 브랜드 ‘오미리(5mm)’를 통해 연구 성과를 소비자 제품으로 연결하고 있다.