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ㆍ프랑스·영국 공동연구진, 5개월간 분석 ‘네이처지’에 발표ㆍ‘청정’ 피레네 산악에 쌓여…궤적 분석 결과, 최대 95㎞ 이동ㆍ일상에서 사용하는 재질…잘게 부서진 파편·섬유 형태로
프랑스 피레네국립공원의 산악지역에서 채취한 미세플라스틱을 현미경으로 본 모습. 연구진은 레이저를 발사한 뒤 갈라지는 빛의 스펙트럼을 통해 해당 물질의 성분을 알아내는 라만분광법으로 미세플라스틱 재질을 파악했다. 미세플라스틱에 나타난 구멍과 파인 흔적은 강한 에너지를 지닌 레이저의 초점 부분이 기화된 것이다. 네이처지오사이언스 제공미세플라스틱이 대기를 통해 먼 지역으로 이동한다는 연구결과가 나왔다. 매우 작은 플라스틱 입자가 강과 바다를 통해 남극, 북극 등 극지방까지도 도달한다는 것은 기존에 알려져 있으나 바람을 통해서도 이동한다는 사실이 확인되기는 이번이 처음이다.
프랑스 국립과학연구소, 영국 스트라스클라이드대 토목·환경공학과 등 국제공동연구진은 15일 국제학술지 네이처 지오사이언스에 미세플라스틱이 대기를 통해 이동한다는 사실을 밝혀냈다고 발표했다. 연구진은 프랑스 피레네의 산악지대에서 2017년 11월~2018년 3월 5개월간 대기 샘플을 채취해 분석한 결과 하루 동안 1㎡ 면적당 공기 중으로부터 침강한 미세플라스틱 입자 수가 366개로 나타났다고 밝혔다. 이 가운데 파편 형태는 249개, 필름 같은 얇은 막 형태는 73개, 섬유처럼 길고 얇은 형태는 44개로 나타났다. 연구진은 1㎛(100만분의 1m) 이상부터 5㎜ 이하 크기의 플라스틱 입자를 미세플라스틱으로 분류해 연구대상으로 삼았다.
연구진이 미세플라스틱의 대기 중 이동에 대한 연구를 시작한 이유는 매년 지구상에서 생산되는 플라스틱 가운데 일부만이 회수되기 때문이다. 회수되지 않은 플라스틱 중 10%가량은 바다로 흘러들어가지만 나머지가 자연 중에 어떤 형태로, 얼마큼 남아있는지는 확인되지 않은 상태다. 특히 육안으로 보기 힘들 정도로 작게 쪼개진 플라스틱을 찾아내는 것은 매우 어려운 일이다. 업계에 따르면 2016년 기준 한 해 동안 전 세계에서 생산된 플라스틱은 약 3억3500만t에 달하지만 이 기간 재활용되거나 매립하기 위해 회수된 플라스틱은 2억7100만t에 불과하다.
연구진이 택한 프랑스 남서부 피레네국립공원의 산악지역은 개발이 제한돼 있고 대도시나 산업단지로부터 멀리 떨어져 있어 사람의 접근이 어려운 지역이다. 다른 지역에서 미세플라스틱이 날아오지 않는 이상 자체적으로 발생할 가능성이 낮다.
연구진은 미세플라스틱의 침강 속도, 풍속과 풍향, 대류권의 상태 등을 통해 미세플라스틱의 대기 중 이동궤적을 계산하고, 컴퓨터 모델링을 통해 분석한 결과 미세플라스틱이 대기를 통해 최대 95㎞가량 이동한 것으로 나타났다고 밝혔다. 미세플라스틱은 피레네국립공원의 산악지역에서 동쪽으로부터는 약 60㎞, 서쪽과 남쪽에서는 75㎞, 북쪽에서는 95㎞ 떨어진 지역에서 이동해온 것으로 나타났다.
샘플 분석 결과 파편 형태인 미세플라스틱의 경우 크기가 50㎛ 이하인 경우가 다수인 것으로 나타났다. 섬유 형태의 미세플라스틱은 100~200㎛와 200~300㎛ 길이인 경우가 주를 이뤘다. 섬유 형태의 미세플라스틱은 200~700㎛ 길이가 47%를 차지했고, 50~200㎛ 사이가 30% 정도 비율로 나타났다. 가장 긴 미세플라스틱의 길이는 3000㎛가량이었다. 얇은 막 형태의 미세플라스틱 크기는 50~200㎛ 사이가 주를 이뤘다.
라만분광법을 통해 플라스틱의 재질을 확인한 결과에서는 폴리스티렌(PS)이 가장 많았고, 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP)이 뒤를 이었다. 라만분광법은 대상 물질에 레이저를 발사해 갈라지는 빛의 스펙트럼을 보고 성분을 알아내는 방법이다. 폴리스티렌과 폴리에틸렌은 모두 일상생활에서 많이 사용되는 플라스틱 제품과 포장재 등에 널리 사용되는 플라스틱으로 유럽에서 사용되는 포장재의 40%가량을 차지하고 있다. 이들은 모두 재활용이 가능한 재질이지만 2016년 유럽 내 재활용률은 31% 정도에 불과했다. 폴리스티렌 재질의 미세플라스틱은 대부분 파편 형태였고, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)와 폴리프로필렌은 대체로 섬유 형태를 이루고 있었다.
특히 미세플라스틱은 초속 1m 이상의 바람이 불 때 더 많이 이동하고, 더 많이 지표에 쌓이는 것으로 이번 조사에서 나타났다. 연구진은 “대도시에서 배출된 미세플라스틱이 대기를 통해 멀리 떨어져 있고, 인적이 드문 지역까지 도달해 생태계에 영향을 미칠 수 있다”며 “앞으로 미세플라스틱이 보다 장거리로도 이동하는지 연구할 필요가 있다”고 지적했다.
김기범 기자 holjjak@kyunghyang.com
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