중국 연구진, 가장 쉬운 ‘미세 플라스틱 제거 방법’ 찾았다 [핵잼 사이언스]

[서울신문 나우뉴스]

미세플라스틱 자료사진

산모와 태아를 연결해주는 태반부터 사람의 발길이 닿지 않는 북극 한복판까지, 플라스틱 쓰레기가 잘게 부서진 미세 플라스틱의 공습이 점차 거세지고 있는 가운데, 미세 플라스틱을 최대 90%까지 제거할 수 있는 손쉬운 방법이 공개됐다.

중국 광저우에 있는 지난대 연구진은 석회질로 불리는 탄산칼슘(CaCO₃) 성분이 0~300㎎/ℓ 포함된 수돗물을 채취한 뒤 폴리스티렌(PS)·폴리에틸렌(PE)·폴리프로필렌(PP) 등 나노·미세 플라스틱을 섞어 5분간 끓이고 식힌 다음 나노·미세 플라스틱 양 변화를 측정했다.

일반 적으로 미네랄 함유량이 많은 경수를 끓이면 탄산칼슘 등의 성분이 뭉치면서 하얀색 물질이 만들어진다.

실험 결과, 물을 끓여 수온이 높아지면 탄산칼슘이 나노‧미세 플라스틱 입자를 둘러싸면서 결정 구조를 만들어 응집시킨다는 사실이 확인됐다. 일명 ‘캡슐화 효과’는 탄산칼슘 함량이 높은 경수에서 더욱 뚜렷하게 나타났다.

탄산칼슘 함량이 300㎎/ℓ인 물에서는 끓인 후 최대 90%가, 탄산칼슘 함량이 60㎎/ℓ 미만인 연수에서는 약 25%의 나노·미세 플라스틱이 제거된 것으로 확인했다.

이는 곧 수돗물의 경우 끓이는 단순하고 쉬운 방법만으로도 최대 90%의 나노‧미세 플라스틱을 제거할 수 있다는 의미다.

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연구진은 “시간이 지나면 나노·미세 플라스틱이 포함된 탄산칼슘이 일반 석회질처럼 쌓인다”면서 “이 물질은 닦아내 제거할 수 있고 물에 남아 있는 불순물은 커피 필터 같은 간단한 필터에 부어 제거할 수 있다”고 말했다.

이어 “이 결과는 물을 끓이는 간단한 방법이 수돗물 속 나노·미세 플라스틱을 제거, 물을 통한 나노·미세 플라스틱 섭취 위험을 줄여줄 잠재력이 있음을 보여준다”고 덧붙였다.

연구진은 물을 끓여서 화학물질 등 몸에 해로운 것을 제거하고 마시는 일부 아시아 국가의 전통 방식에서 해당 연구를 착안했다고 밝혔다. 그리고 해당 방법이 수돗물에서도 유의미한 효과를 낸 만큼, 물을 통한 미세플라스틱 섭취량을 줄일 수 있을 것으로 내다봤다.

자세한 연구결과는 미국 화학회(ACS) 학술지 환경 과학 및 기술 회보(Environmental Science & Technology Letters) 최신호(29일자)에 실렸다.

에베레스트부터 산모의 태반까지...없는 곳이 없는 미세 플라스틱

한편, 인류와 동식물의 생존을 위협하는 미세플라스틱이 예상했던 것보다 훨씬 넓은 범위에 존재한다는 사실은 익히 알려져 있다.

2021년 프랑스 국립과학연구원(CNRS)은 피레네 산맥의 해발 2877m 지점에서 공기를 채집해 분석한 결과를 발표했다. 분석 결과 모든 표본에서 미세플라스틱이 검출됐다. 대류권에 속하는 해발 수천 m에도 미세플라스틱이 떠다닌다는 추측이 사실로 확인된 것이다.

당시 연구진은 기후 데이터 분석을 통해 미세플라스틱을 내포한 공기 덩어리가 멀게는 북미와 남미 대륙에서부터 불어온 것으로 파악했다.

에베레스트에서 채취한 플라스틱 샘플 일부(사진=cell)

2020년에는 영국 플리머스대학 연구진이 에베레스트와 주변 고지대 19곳에서 채취한 표본을 분석한 결과, 에베레스트 해발 8000m 지점에서 미세플라스틱의 흔적이 발견됐다. 대체로 등산용 의류에 사용되는 리에스터(폴리에스테르)와 아크릴 및 나일론 등에서 부서져 나온 것이었다.

각각의 태아 샘플에서 확인된 미세플라스틱의 흔적들. 뉴멕시코대학 연구진 제공

최근에는 미국 뉴멕시코대학 연구진은 태반 조직 62개를 대상으로 분석을 실시했다. 그 결과 모든 샘플에서 크기가 5㎜ 미만의 미세플라스틱 조각이 포함돼 있는 것을 확인했다. 샘플에서 발견된 가장 흔한 플라스틱은 비닐봉지와 병에 사용되는 것으로 전체의 54%를 차지했다. 건설현장에서 주로 확인되는 것과 나일론은 10%를 차지했다.

연구를 이끈 뉴멕시코대학의 매튜 캠펜 박사는 “만약 미세플라스틱이 태반에 영향을 미친다면, 지구상의 모든 포유류 생명체가 영향을 받을 수 있다는 의미”라면서 “우리 환겨이 있는 모든 플라스틱이 분해돼 미세 플라스틱이 되고, 농도가 증가한다. 이 문제는 시간이 지날수록 더욱 악화할 것”이라고 지적했다.

송현서 기자