플라스틱쓰레기

[플라스틱 환경이슈 포럼] 해양 미세플라스틱 환경오염 현황과 전망 (심원준, 한국해양과학기술원)

플라스틱은 1950년대 대량 생산이 시작된 이후 우리 삶의 필수품이 되었지만, 그 이면에는 심각한 환경 문제가 도사리고 있습니다. 지난 65년간 생산된 약 84억 톤의 플라스틱 중 무려 60%가 매립되거나 자연으로 유출되어 지구 어딘가에 잔류하고 있습니다. 매년 약 800만 톤의 플라스틱이 바다로 흘러가고 있는데, 이는 인간이 1년에 잡는 참치 양보다도 많은 수치입니다. 해변으로 밀려온 스티로폼 부표와 각종 생활 쓰레기는 해양 생태계를 파괴할 뿐만 아니라, 어업과 관광업에 막대한 경제적 피해를 입히며 선박 사고의 주요 원인이 되기도 합니다. 미세 플라스틱은 크기 5mm 이하의 고형 합성 고분자를 의미하며, 의도적으로 작게 제조된 1차 미세 플라스틱과 환경 중에서 조각난 2차 미세 플라스틱으로 구분됩니다. 특히 2차 미세 플라스틱은 합성 섬유 옷을 세탁할 때 발생하는 미세 섬유나 타이어 마모 입자, 그리고 방치된 플라스틱 쓰레기가 자외선과 풍화 작용을 거치며 끊임없이 생성됩니다. 연구에 따르면 스티로폼 용기 뚜껑 하나가 환경에 방치될 경우 1년 동안 표면에서만 무려 3,000억 개의 미세 입자가 발생할 수 있습니다. 한 번 잘게 쪼개진 플라스틱은 수거가 사실상 불가능하기 때문에 더욱 치명적입니다. 미세 플라스틱은 단순한 물리적 입자 이상의 위험성을 내포하고 있습니다. 플라스틱 제조 시 유연성이나 내구성을 위해 첨가되는 산화방지제, 가소제 등 수백 종의 화학 물질은 환경 중에 용출되어 생물체에 그대로 전이될 수 있습니다. 실제로 스티로폼 부표에 서식하는 진주담치에서 고농도의 난연제 성분이 검출되는 등 화학 물질의 생물 전이가 실증되기도 했습니다. 입자가 작아질수록 생물체의 체내 침투가 용이해지며, 이는 광합성 저해, 생식 능력 저하, 에너지 대사 감소 등 심각한 생물학적 독성을 유발합니다. 이는 먹이 사슬을 통해 생태계 전반에 걸쳐 광범위한 영향을 미칩니다. 미세 플라스틱 오염은 이제 인간의 식탁까지 직접적으로 위협하고 있습니다. 패류, 생수, 소금 등 다양한 경로를 통해 노출된 미세 플라스틱은 실제 사람의 대변 시료에서도 100% 검출되는 것으로 나타났습니다. 현재 인류는 평균적으로 일주일에 신용카드 한 장 분량인 약 5g의 미세 플라스틱을 섭취하고 있는 것으로 추정됩니다. 더 큰 문제는 미래의 전망입니다. 현재의 생산 및 관리 추세가 이어진다면 2100년경 해양 미세 플라스틱 오염은 지금보다 약 50배 증가할 것으로 예측됩니다. 이는 우리 후손들이 일주일에 수십 장의 신용카드 분량을 섭취하게 될 수도 있다는 충격적인 경고입니다. 미세 플라스틱 문제는 국경이 없는 전 지구적 과제입니다. 특히 우리나라가 위치한 동아시아 해역은 오염이 극심한 '핫스팟' 중 하나로, 더 이상 강 건너 불구경하듯 대처할 수 없는 상황입니다. 단순히 눈에 보이는 쓰레기를 수거하는 차원을 넘어 플라스틱 사용량의 원천적인 저감과 대체제 도입, 그리고 폐기물 관리 시스템의 전면적인 전환이 필요합니다. 미세 플라스틱은 일단 환경에 배출되면 되돌리기가 매우 어렵기 때문에 예방적 차원의 접근이 무엇보다 중요합니다. 미래 세대에게 깨끗한 바다를 물려주기 위해서는 지금 당장 과학적 근거에 기반한 강력한 정책 수립과 국제적 공조가 실행되어야 합니다.

[과학자와의 대화] 지구를 이롭게, 바이오 플라스틱

현대 사회는 플라스틱 없이 단 하루도 살아가기 힘든 시대를 맞이하고 있습니다. 아침에 일어나 사용하는 칫솔부터 세안제 속의 미세 플라스틱, 그리고 배달 음식 용기에 이르기까지 우리 생활 전반에 플라스틱은 깊숙이 침투해 있습니다. 하지만 이러한 편리함의 이면에는 썩지 않는 쓰레기라는 거대한 위기가 도사리고 있으며, 전 세계적으로 배출된 플라스틱 쓰레기 중 재활용되는 비율은 겨우 9%에 불과한 실정입니다. 비대면 시대가 오면서 이러한 환경 오염 문제는 더욱 가속화되고 있습니다. 플라스틱은 원래 19세기 말 코끼리 상아를 보호하기 위해 당구공의 대체 소재로 처음 개발되었습니다. 이후 영화 필름, 자동차 경량화, 그리고 일회용 주사기와 같은 의료용 기구에 이르기까지 인류의 삶을 비약적으로 발전시킨 혁신적인 발명품이었습니다. 하지만 값싸고 가벼우며 모양 변형이 쉽다는 장점 때문에 과도하게 생산되었고, 이제는 자연에서 수백 년 동안 사라지지 않는 환경 오염의 주범으로 전락하고 말았습니다. 장점이 단점이 되어 인류의 생존을 위협하는 과유불급의 상황에 놓인 것입니다. 한국의 플라스틱 사용량은 1인당 연평균 130kg을 넘어서며 세계적으로 매우 높은 수준을 기록하고 있습니다. 특히 우리 연안의 미세 플라스틱 농도는 세계 1, 2위를 다툴 정도로 심각한 상황이며, 대부분의 플라스틱 쓰레기가 매립되거나 자연으로 유출되고 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 텀블러 사용이나 에코백 지참과 같은 개인적 노력도 중요하지만, 근본적인 해결을 위해서는 산업적 차원에서 플라스틱을 대체할 수 있는 새로운 소재 혁신이 반드시 병행되어야 합니다. 한국화학연구원의 바이오화학연구센터는 이러한 문제를 해결하고자 100% 분해되는 생분해성 바이오 플라스틱을 연구하고 있습니다. 과거의 생분해성 바이오 플라스틱은 강도가 약해 잘 찢어지는 치명적인 단점이 있었지만, 연구팀은 볏짚을 섞어 진흙벽을 보강하던 선조들의 지혜에서 영감을 얻었습니다. 게껍데기나 식물에서 추출한 나노 물질을 보강재로 활용하여, 기존 석유 기반 플라스틱보다 질기면서도 자연으로 원활하게 돌아갈 수 있는 고강도 친환경 소재를 만들어내는 데 성공한 것입니다. 개발된 고강도 생분해성 바이오 플라스틱은 특정 토양 조건에서 6개월 이내에 100% 분해되어 물과 이산화탄소로 돌아갑니다. 사용 중에는 석유 기반 플라스틱과 다름없는 뛰어난 내구성을 유지하면서도, 폐기 후에는 환경에 어떠한 흔적도 남기지 않는 것이 이 기술의 핵심입니다. 현재 연구진은 제품의 용도에 따라 분해 속도를 조절하는 기술을 고도화하고 있으며, 3년 이내에 일반 시민들이 일상에서 쉽게 접할 수 있도록 상용화를 목표로 수많은 기업과 협력하여 연구에 매진하고 있습니다. 하지만 생분해성 바이오 플라스틱이 개발된다고 해서 모든 문제가 한 번에 해결되는 것은 아닙니다. 현재의 분리수거 체계 내에서는 생분해성 바이오 플라스틱이 석유 기반 플라스틱과 섞여 소각장으로 보내지는 경우가 많아 소재의 효율성이 떨어지기 때문입니다. 따라서 생분해성 바이오 플라스틱만을 별도로 수거하여 매립장으로 보낼 수 있는 제도적 뒷받침과 사회적 인식 개선이 필요합니다. 지자체와 기업이 협력하여 전용 수거함을 마련하는 등 체계적인 자원 순환 관리 시스템이 구축되어야 실질적인 효과를 거둘 수 있습니다. 과학의 힘으로 탄생한 플라스틱이 환경 문제를 야기했다면, 이를 해결하는 실마리 또한 과학 기술에 있습니다. 생분해성 바이오 플라스틱뿐만 아니라 신선 식품의 변질 여부를 알려주는 안심 스티커 등 다양한 사회 문제 해결형 연구들이 우리 삶의 질을 높이기 위해 진행되고 있습니다. 플라스틱을 아껴 쓰고 재활용에 동참하는 시민 의식과 혁신적인 과학 기술이 조화를 이룰 때, 우리는 비로소 다음 세대에게 건강한 지구를 물려줄 수 있는 지속 가능한 환경을 조성하게 될 것입니다.

[플라스틱 환경이슈 포럼] 해양 미세플라스틱 환경오염 현황과 전망 (심원준, 한국해양과학기술원)

한국생명공학연구원

[과학자와의 대화] 지구를 이롭게, 바이오 플라스틱

한국화학연구원