꽃가루는 식물이 번식하기 위해 중요한 역할을 담당하지만, 일부 식물의 꽃가루는 꽃가루 알레르기를 일으키기 때문에, 인류에게 성가신 존재이기도 하다. 싱가포르에 있는 조남준 남양이공대 재료과학공학부 교수가 '꽃가루를 종이나 필름, 스펀지 등의 소재로 가공하는 기술' 연구를 하고 있다고 해외 뉴스 사이트 Ars Technica가 소개하고 있는데....
교수는 "많은 사람들은, 꽃가루는 식물의 비료나 벌레 먹이 외에는 쓸모없는 쓰레기라고 생각하지만, 사용법을 알면 귀중한 용도가 있습니다"라고 말한다.
꽃가루는 '스포로포레닌'이라고 불리는 물질로 된 외벽에 싸여 있으며, 이 스포로포레닌 외벽은, 꽃가루나 포자에 포함된 DNA를 빛이나 열, 추위, 건조와 같은 육상의 가혹한 환경으로부터 보호하는 역할을 담당하고 있고, 이 튼튼한 껍질이 없으면 식물은 육상에서 자손을 남길 수 없을 것이라고 생각되고 있다.
스포로포레닌의 강인함은, 5억 년 전의 암석 속에서 완전한 상태로 발견될 정도로, 1평방인치당 725톤이나 고압을 가해도 그 안정성을 유지한 것으로 보고되고 있어 '식물계의 다이아몬드'라고도 불힌다.
과학자들은 이 스포로포레닌 외각에 눈을 붙이고, 이 외각을 캡슐로 만들어 체내에 약제를 전달하는 도구로 사용할 수 없는지를 추구하고 있는데, 연구팀들은 꽃가루인 스포로포레닌 외각을 이용할 수 없는지를 찾는 연구를 하고 있다.
그리고 연구팀은 2020년, 꽃가루에서 단백질과 지질을 포함한 코팅을 제거하고, 80℃의 수산화칼륨 수용액으로 가열 처리하면, 스포로포레닌의 겉껍질이 마치 점토처럼 부드러운 잼 형태의 마이크로겔로 변화하는 것을 발견.
이 알칼리 처리에 의해, 스포로포레닌의 바깥 껍질은 물을 흡수하고 유지하기 쉬운 '친수성'이 되어, 처리 후 입자는 매우 부드러워 서로가 쉽게 달라붙게 된다. 게다가, pH나 온도에 따라 수분을 흡수하거나 방출할 수 있는 성질을 가지는 것도 밝혀졌다.
이 마이크로겔을 평평하게 펴서 건조시키면, 강하고 유연한 종이나 필름이 되고, 이 꽃가루 종이는 인쇄가 가능하여 기존 종이의 지속 가능한 대체품으로 기대되고 있다. 기존의 종이 생산이 나무를 베어 많은 양의 물을 소비하는 반면, 꽃가루는 식물에서 자연스럽게 대량으로 방출되기 때문에, 자원에 대한 부담이 적은 것이 특징. 또한 꽃가루지는 간단한 화학 처리로 잉크를 씻어내고 재사용할 수도 있다.
또한, 마이크로겔을 동결건조시키면 다공성 스펀지가 되기 때문에, 조직공학의 발판이나 지혈재, 기름 흡수재 등에 응용할 수 있으며... 또, 꽃가루 필름은 습도등의 외부 자극에 반응하는 성질도 가지기 때문에, 환경의 변화를 검지하는 센서나 웨어러블 트래커라고 하는 스마트 디바이스에의 응용도 기대되고 있다.
또한, 연구에 사용되는 꽃가루는 주로 중국에서 저렴한 꿀벌 꽃가루로 구입되고 있으며, 가공 초기 단계에서 알레르기의 원인이 되는 단백질 등은 제거되는데, Ars Technica는 「꽃가루의 실용화 기술은 아직 시장에 나오기까지는 과제가 있지만, 식물 자체를 파괴하지 않고 풍부한 자원을 이용할 수 있기 때문에 지속 가능한 재료 개발의 큰 가능성을 내포하고 있습니다」라고 코멘트.
