안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
옥수수 전분 등 식물 성분으로 만들어지는 폴리락트산(PLA)은 미생물이 분비하는 효소에 의해 서서히 분해되는 생분해성 고분자입니다. 이 분해 과정은 크게 수분이 고분자 사슬 사이로 침투하여 사슬을 끊어내는 단계와 미생물이 이를 완전히 소화하는 단계로 나뉩니다.
가장 먼저 고분자 내부로 수분이 흡수되면서 긴 사슬 형태의 PLA가 젖산 단위로 쪼개지는 가수분해가 일어납니다. 이때 미생물에서 분비되는 에스테라아제나 리파아제 같은 효소들이 촉매 역할을 하여 분해 속도를 높입니다. PLA의 기본 구조인 에스테르 결합은 화학적으로 물 분자와 반응하기 쉬운 구조인데 효소가 이 결합 부위에 달라붙어 물과 반응하게 유도함으로써 긴 분자 고리를 끊어냅니다.
사슬이 끊어져 저분자 화합물인 젖산이나 올리고머로 변하면 미생물은 이를 세포막 안으로 흡수할 수 있게 됩니다. 세포 내부로 들어온 성분들은 미생물의 대사 과정을 거쳐 최종적으로 이산화탄소와 물로 전환됩니다. 이러한 과정은 퇴비화 시설처럼 온도와 습도가 높은 환경에서 더욱 활발하게 일어나며 결과적으로 자연에 유해한 잔류물을 남기지 않고 순환하게 됩니다.