[KOSEN PICK] 해양 생태를 넘어 인류 건강까지 위협하는 '미세플라스틱'
2022-11-15
관리자
"똑바로 읽어도 거꾸로 읽어도 우영우입니다. 기러기, 토마토, 스위스, 인도인, 별똥별…"이라는 말로 인기를 끈 드라마 '우영우(이상한 변호사 우영우). 이 드라마에서는 다양한 고래 이야기가 나왔는데요. 덕분에 고래에 관한 관심이 어느 때보다도 높아졌어요. 그런데 최근 슬픈 소식이 전해졌습니다. 지구상에 현존하는 가장 큰 동물로 알려진 '대왕고래'가 하루에 미세플라스틱을 최대 100만 개까지 먹는다는 연구 결과가 나왔습니다.
미국 캘리포니아 주립대학 샤이럴 카헤인-라포트 박사 연구팀은 대왕고래와 긴수염고래, 혹등고래가 매일 엄청난 양의 미세플라스틱을 섭취한다는 연구 결과를 과학저널 네이처 커뮤니케이션스에 발표했습니다.
연구팀에 따르면 2010년부터 2019년까지 대왕고래, 혹등고래, 긴수염고래 등 191마리 고래 등에 위성 송신기가 달린 전자식 꼬리표를 부착, 그들의 먹이 활동을 추적했습니다. 연구팀은 이 고래들이 서식하는 태평양 캘리포니아 해류의 미세플라스틱 데이터를 결합해 모형화하는 방식을 통해 미세플라스틱 섭취량을 계산했다고 합니다.
연구 결과 대왕고래는 하루 최대 1000만 개의 플라스틱을 삼킨 것으로 나타났습니다. 43.5kg에 해당하는 양으로 1년이면 무려 10억 개 이상의 미세플라스틱을 섭취하는 것으로 추정했습니다. 또 크릴을 주로 먹는 긴수염고래 역시 하루에 600만 개의 미세플라스틱을 먹는 것으로 조사했습니다.
특히 연구팀은 고래들이 주로 수심 50~250m에서 먹이를 먹는다는 것을 발견했는데요. 이는 바다에서 미세플라스틱 농도가 가장 높은 수심과 일치한다고 합니다.
미세플라스틱은 플라스틱 제품이 분해되는 과정에서 생기는 매우 작은 크기의 미세한 플라스틱 조각입니다. 일반적으로 5mm 미만의 작은 플라스틱 조각을 말합니다.
미세플라스틱의 영향력은 비단 해양 환경파괴에만 그치지 않고 있는데요. 사람의 건강에도 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 심각한 문제를 초래하는 미세플라스틱에 관한 연구가 코센 리포트에서도 꾸준히 발표되고 있는 이유도 여기에 있습니다.
더욱 다양한 미세플라스틱에 관한 연구를 코센 동향보고서와 글로벌 뉴스, 코센리포트를 통해 확인해 보시길 바랍니다.
미세플라스틱의 생태영향 기작에 대한 새로운 해석
정슬기 (한국기초과학지원연구원)
이 보고서는 생물학적 하·폐수 처리공정에 있어 미세플라스틱과 질소 제거에 관여하는 질산화 미생물의 상호작용을 규명, 하수처리시설의 미세플라스틱 정화기술 개발에 탄력이 붙을 것으로 전망했다.
KBSI 정슬기 박사 연구팀은 회전 디스크 공초점 현미경을 활용해 미세플라스틱과 질산화 미생물의 상호작용을 관찰했다. 플라스틱의 크기에 따른 차이를 확인하기 위해 50nm와 500nm 두 가지 크기의 폴리스티렌(PS)을 생물반응조에서 배양한 질산화 미생물에 노출시켰다.
그 결과 500nm PS에 노출된 미생물은 질산화 공정효율에 영향을 주지 않았으나, 더 미세한 50nm PS에 노출된 미생물은 질산화 효율에 영향을 주는 아질산염(NO2-)과 질산염(NO3-)의 생성이 500nm PS 노출군에 비해 저하되는 것으로 나타났다.
정슬기 박사는 "미세플라스틱이 질산화 미생물에 흡수되지 않아도 질산화 효율에 영향을 줄 수 있음을 확인한 결과로, 명확한 작용원리를 알기 위해서는 미세플라스틱의 전하와 같은 입자의 특성, 크기, 종류, 함유된 유해물질 등 다양한 조건에 따라 어떻게 영향을 주는지 살펴봐야 한다"고 밝혔다.
○ 보도자료 원문 바로가기 https://kosen.kr/info/trend/GTB_0000000000171357
생체 내 미세플라스틱 위치 추적이 가능한 이미징 기술 개발
이한주 (한국기초과학지원연구원)
이 보고서는 형광 염색 없이도 생체에 흡수된 미세플라스틱의 위치, 이동과정 및 축적상태를 실시간 추적·관찰할 수 있는 레이저 이미징 기법을 소개한다.
연구는 한국생산기술연구원 청정기술연구소, ㈜유니오텍 최대식 박사 연구팀, 기초과학연구원 분자 분광학 및 동력학 연구단, 고려대학교 화학과 조민행 교수 연구팀과 공동연구로 진행됐다.
연구팀은 형광 염색 없이 물질의 고유 진동에너지를 이용해 서로 다른 화학성분의 미세입자를 동시에 영상화할 수 있는 다색 CARS 이미징 기술을 개발했다. 이에 살아있는 세포에 흡수된 미세플라스틱과 세포 소기관의 생체 움직임을 수십 초 간격으로 관찰할 수 있게 됐다.
이한주 박사는 "생체 내 미세플라스틱 분석을 통해 무염색 레이저 이미징의 효용성을 보여준 결과로, 기술을 좀 더 발전시키면 식품, 화장품, 세척제 등 생활 소비재의 유해물질 안전성 평가에도 유용하게 쓰일 것"이라고 밝혔다.
미세플라스틱을 배출하는 의류 건조기
Kenneth Leung (홍콩성시대학)
사스캐츄원 대학교와 홍콩 대학교가 발표한 공동연구에 따르면 건조기에서 많은 양의 극세사가 공기 중으로 배출될 수 있으며 환경 오염에 영향을 끼칠 수 있다.
그동안 연구는 세탁기에서 나오는 극세사에 많은 초점을 맞춰왔다. 세탁수로 배출되는 극세사는 하수처리 시스템을 통해 걸러낼 수 있지만, 건조기에서 나오는 극세사는 필터 과정을 거칠 수가 없어 극세사의 주요 배출원이 될 수 있다.
연구팀은 건조기 배관에 미세플라스틱을 수집하는 기계를 설치한 뒤 건조기를 15분 가동하고 입자의 양을 조사했다.
이전 연구에서 확인된 세탁기의 극세사 생산량보다 1.4배에서 40배 더 많은 극세사가 나왔다. 폴리에스터 의류를 넣은 건조기에서는 옷이 많을수록 극세사가 많이 나왔지만, 면 의류를 넣은 건조기에서는 극세사 배출량이 일정했다.
해양환경에서 발포폴리스티렌의 발생, 이동, 영향
문철환 (㈜이피에스이앤이)
이 보고서는 바다에서 부표 등으로 많이 이용되고 있는 발포플라스틱(foamed plastics)에 관한 연구이다. 발포플라스틱은 플라스틱으로 분류되지만, 밀도가 매우 낮아 일반적인 플라스틱과 다른 특성을 보인다.
작성자는 발포플라스틱 중 가장 많이 사용되고 있는 발포폴리스티렌(foamed polystyrene; 발포PS)을 중심으로 해양환경에서의 발생과 분포, 화학적 조성의 변화와 이에 따른 영향을 서술한다.
민철환 연구자는 "우수한 기능 때문에 발포PS가 다양한 분야에 사용되고 있지만, 다양의 폐기물이 발생하고 해양환경으로 유입돼 수중생물에 영향을 미치고 있다"며 "발포PS를 대체할 수 있는 물질개발이 필요하다"고 밝혔다.
○ 보고서 원문 바로가기 https://kosen.kr/info/kosen/REPORT_0000000001757
수환경 매체별 미세플라스틱 측정을 위한 전처리 및 정량분석 기술 동향
김란희 (고려대학교)
이 보고서는 미세플라스틱 분석을 위한 표준 분석 방법 확립에 대해 강조한다.
김란희 연구자는 "미세플라스틱 분석에 관한 연구는 아직 초기 단계로 미세플라스틱의 작은 크기와 오염물질 제거의 어려움으로 표준 분석 방법이 확립되지 않고 있다"며 "분석 목적, 샘플링 대상, 분석 장비의 사용 가능성 및 비용에 따라 분석 방법을 선택적으로 선정해야 한다"고 설명했다.
이에 미세플라스틱의 정량, 정성 분석의 대표성, 정확성, 재현성을 위해 샘플링, 전처리, 분석 방법에 따른 표준 분석 방법 확립이 필요하고 대수의 샘플 분석이 가능한 분석 방법 확립, 미세플라스틱 표면에 흡착된 환경오염물질의 효과적 제거 방법 확립을 위한 연구가 필요함을 강조했다.
○ 보고서 원문 바로가기 https://kosen.kr/info/kosen/REPORT_0000000001557
물에 존재하는 미세플라스틱 제거 관련 연구 동향
김기웅 (한남대학교)
이 보고서는 플라스틱 개발로 우리 생활은 매우 편리해졌지만 과다한 사용과 무분별한 배출로 새로운 오염원으로 여러 가지 심각한 문제를 일으키고 있다고 주장한다.
특히 미세플라스틱이 조개, 생선, 수돗물 등 다양한 곳에서 발견되고 있어 논란이 더욱 커지고 있다. 이에 정부는 폐기물 관련 법규 강화와 범용 플라스틱 사용 규제 및 폐플라스틱 교육 홍보를 통한 미세플라스틱에 대한 경각심을 높이고 해양쓰레기 문제 해결을 위한 정책지원을 펼쳐야 한다.
김기웅 연구자는 "도시지역 하수처리장은 도시지역에서 배출되는 미세플라스틱이 이동하고 수집되는 주요 경로이기 때문에 적극적인 관리가 필요하다"고 강조했다.
○ 보고서 원문 바로가기 https://kosen.kr/info/kosen/REPORT_0000000001557