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관리자

2023-06-15

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Maker

PLA는 어떻게 분해될까? – 미생물, 최적 조건, 그리고 올바른 폐기법까지

관리자

2025-05-26

PLA는 어떻게 분해될까? – 미생물, 최적 조건, 그리고 올바른 폐기법까지

환경 친화적인 대안으로 각광받는 생분해성 플라스틱 PLA(폴리젖산). 특히 3D 프린터 필라멘트로 많이 사용되며,

플라스틱처럼 단단하지만 자연에서 분해되는 특성이 있어 지속 가능한 소재로 주목받고 있지만, 완전한 자연 분해가 되기 위해서는 특정 조건과 시설이 필요하기 때문에 현실적으로 많은 어려움이 있습니다.

DEN object에서는 제작 시 발생되는 환경오염을 최소화 하기 위해, 주문에 필요한 만큼의 소량 생산 / 주문 후 생산 방식으로 운영되고 있습니다.

그렇다면, PLA는 어떤 미생물에 의해 어떻게 분해되는지, 그리고 우리나라에서는 어떻게 폐기하는 것이 가장 좋은지 알아보겠습니다.

PLA는 뭘로 만들어졌을까?

PLA (Poly Lactic Acid)는 옥수수 전분, 사탕수수 같은 식물성 원료에서 추출한 젖산을 이용해 만든 플라스틱입니다.

그래서 3D 프린팅, 친환경 포장재, 일회용품 등에 많이 쓰이는데, 중요한 건 특정 조건에서 미생물이 이걸 분해할 수 있습니다.

📖 국가나노기술정책센터 웹진, NOW - 생분해성 플라스틱은 어떻게 분해되는가

PLA를 분해시키는 대표 미생물 군

PLA는 일반적인 플라스틱과는 달리, 자연계에 존재하는 미생물에 의해 분해될 수 있습니다. 특히 다음과 같은 미생물 군이 활발하게 관여합니다.

🦠 1. 곰팡이류 (Fungi)

대표 종: Aspergillus (누룩곰팡이속), Penicillium (푸른곰팡이속)
역할: PLA의 고분자 구조를 절단하는 에스터분해효소 (esterase), 리파아제 (lipase) 등을 분비.
특징: 습한 환경에서 잘 자라며, 유기물 분해에 매우 효과적입니다.

🧫 2. 박테리아류 (Bacteria)

대표 종: Pseudomonas (슈도모나스), Bacillus (고초균), Comamonas (코마모나스), Amycolatopsis (아미콜라톱시스)
역할: PLA를 분해하는 효소를 분비하고, 분해된 저분자 물질을 섭취해 이산화탄소와 물로 전환.
특징: 퇴비화 조건에서 특히 활발히 작용.

🌿 3. 조류 및 기타 미생물 (Algae & Others)

일부 연구에서는 특정 담수 조류나 해조류가 PLA 분해에 기여하는 것으로 나타났습니다.
조류 자체보다는 조류가 서식하는 환경의 미생물군 형성에 긍정적 영향을 줍니다.

📖 Nature Communication - 박테리아 포자 혼합 생분해 플라스틱 개발

📖 Frontiers in Microbiology - 폴리락트산(PLA)의 생분해를 모니터링하는 새로운 방법

미생물 활동에 적합한 PLA 분해 환경

PLA는 아무 환경에서나 빠르게 분해되진 않습니다. 분해가 활발히 일어나기 위해서는 다음과 같은 조건이 필요합니다.

조건최적 수준설명

🌡️ 온도	50~60°C	특히 산업용 퇴비화(compost) 환경에서 필요한 고온. 가정이나 자연 환경에서는 속도가 느림.
💧 습도	50%~70% 이상	미생물 활동을 촉진하고 PLA의 수분 흡수를 도와 가수분해가 원활해짐.
🧬 산소	충분한 산소 공급	호기성 미생물의 활성도 증가.
⚗️ pH	중성 ~ 약산성 (5.5 ~ 7.0)	곰팡이와 박테리아 모두에 적합한 pH 범위.

📌 Tip: 실내에서는 일반 퇴비통이나 가정용 퇴비 환경으로는 PLA 분해가 거의 일어나지 않으며, 산업용 퇴비화 설비가 필요합니다.

우리나라에서는 PLA 3D프린팅 제작물을 어떻게 처리해야 할까?

3D 프린터를 통해 PLA로 만든 출력물은 외형적으로는 일반 플라스틱과 유사하지만, 처리 방식에는 중요한 차이가 있습니다.

✅ PLA는 재활용이 어려운 편입니다

일반적인 플라스틱 분리수거 체계에서는 PLA를 재활용할 수 있는 설비가 부족합니다.
따라서 PLA를 일반 플라스틱류와 섞어 버리면 오히려 재활용 품질을 저하시킬 수 있습니다.

🚫 대한민국의 분리수거 체계에서는 PLA는 “재활용 품목이 아님”

대부분의 지방자치단체는 PLA를 **“일반 생활 쓰레기”**로 분류합니다.
따라서 3D 프린팅 제작물은 일반 쓰레기 봉투에 담아 폐기하는 것이 현재로서는 가장 안전한 방법입니다.

♻️ 향후에는 전용 수거 시스템 확장 필요

PLA는 고온·고습의 산업용 퇴비화 시설에서 완전 분해가 가능하므로, 산업용 퇴비화 시설이 늘어나고, 생분해성 플라스틱 전용 수거함 같은 시스템이 생기면 좀 더 친환경적으로 처리할 수 있을 것으로 보입니다.
일부 국가(예: 독일, 일본)는 PLA 등 생분해성 플라스틱에 대해 별도 분류 정책을 시행하고 있습니다.

📖 서울연구원 - 서울시 폐플라스틱 관리체계 개선방안 연구보고서

📖 all3dp - PETG/PLA 재활용: 3D 프린터 폐기물 재활용 방법

요약 정리

구분내용

PLA 분해 미생물	곰팡이 (Aspergillus, Penicillium), 박테리아 (Pseudomonas, Bacillus), 일부 조류
최적 분해 환경	온도 50~60°C, 습도 70% 이상, 산소 풍부, 약산성 pH
대한민국에서의 폐기 방법	현재는 재활용 불가, 일반 쓰레기로 폐기하는 것이 권장됨
재활용/퇴비화	국내에서는 산업용 퇴비화 설비 부족으로 어려움, 향후 전용 수거 체계 필요

마무리하며

PLA는 생분해성이라는 장점을 가지고 있지만, 자연 환경에서 즉시 분해되는 것은 아니며, 적절한 조건과 설비가 갖추어져야만 제대로 분해됩니다. 특히 3D프린팅에 사용된 PLA는 외형이 단단해 재활용 체계와 혼동되기 쉬우므로, 현재로선 일반 쓰레기로 폐기하는 것이 올바른 방법입니다.

지속 가능한 미래를 위해, 우리도 소재를 잘 알고 올바르게 사용하는 습관이 필요합니다. 😊