미세플라스틱(마이크로플라스틱 : Microplastic)
유엔환경계획(UNEP)이 2022년 발표한 플라스틱 해양 오염 평가 보고서에서는 1950년 이후 2017년 까지 약 100억톤의 플라스틱이 생산되었다고 합니다. 또한 국제 플라스틱 협약 체결과 이행 등을 통한 규제가 이뤄지지 않으면 연간 생산량이 계속 증가해 2050년이면 현재의 두 배를 넘길 것으로 전망되고 있습니다. 이런 상황에서 모든 동식물의 생물 내 미세 플라스틱 농도는 계속 증가하고 있다고 합니다.
최근 인간 태반 내의 미세 플라스틱 농도에 대한 연구가 발표되어, 관련하여 미세플라스틱에 대해 알아보겠습니다.
Issue: 마이크로플라스틱이 정확히 무엇인가요?
Clue: 마이크로플라스틱은 지름이 5mm 이하인 매우 작은 플라스틱 조각을 말합니다. 이러한 조각들은 큰 플라스틱 물체가 자연적으로 분해되거나, 생산 과정에서 의도적으로 만들어진 경우에 발생할 수 있습니다. 마이크로플라스틱은 해양 생태계뿐만 아니라 육상 환경에서도 발견되며, 인간의 식수 공급망에도 영향을 미칠 수 있습니다.
최근 연구들은 우리가 소비하는 거의 모든 것, 생수부터 육류, 식물성 식품에 이르기까지 미세 플라스틱이 존재한다는 사실을 밝혀냈습니다. 이제 뉴멕시코 대학교 보건 과학 연구원들은 인간 태반 내 미세 플라스틱의 존재를 측정하기 위해 새로운 분석 도구를 활용했습니다.
독성학 과학(Toxicological Sciences) 저널에 2월 17일 발표된 연구에서, UNM 제약 과학부의 리전트 교수 Matthew Campen 박사가 이끄는 팀은 조사된 62개의 태반 샘플 모두에서 1그램당 790마이크로그램의 미세 플라스틱을 발견했다고 보고했습니다. 이 숫자가 비록 작게 보일 수 있으나, Campen 박사는 환경 속 미세 플라스틱의 양이 지속적으로 증가하고 있으며 이것이 건강에 미치는 영향을 우려하고 있습니다.
이 연구를 위해, Campen과 그의 팀은 베일러 의과대학 및 오클라호마 주립 대학의 동료들과 협력하여 기증된 태반 조직을 분석했습니다. 비누화라는 과정을 통해 샘플을 화학적으로 처리하여 지방과 단백질을 비누로 전환시킨 후, 초원심분리기로 회전시켜 플라스틱 덩어리를 분리했습니다. 이어서, 열분해 기술을 사용해 플라스틱 펠릿을 섭씨 600도까지 가열하고, 특정 온도에서 연소되는 다양한 유형의 플라스틱에서 가스 배출을 포착했습니다.
연구진은 태반 조직에서 가장 흔히 발견된 중합체가 폴리에틸렌이라는 사실을 발견했으며, 이는 전체 플라스틱의 54%를 차지했습니다. 폴리염화비닐(PVC)과 나일론은 각각 전체의 약 10%를 차지했으며, 나머지는 9개의 다른 폴리머로 구성되었습니다.
Campen 연구실의 박사후 연구원인 Marcus Garcia 박사는 인간 조직에 존재하는 미세 플라스틱의 양을 정량화하는 것이 어려웠다고 언급했습니다. 그러나 새로운 분석 방법을 통해 이제 이를 적절히 정량화할 수 있게 되었습니다.
전 세계적으로 플라스틱 사용은 1950년대 초부터 기하급수적으로 증가했으며, 이는 결국 지하수에 들어가거나 에어로졸화되어 환경에 도달합니다. Garcia는 이로 인해 인간은 물론 모든 동물이 영향을 받고 있다고 지적했습니다.
Campen은 미세플라스틱이 우리 몸에 이미 존재하지만, 그것이 건강에 어떤 영향을 미칠지는 아직 확실하지 않다고 말했습니다. 그는 미세플라스틱의 증가가 50세 이하 사람들의 건강 문제 증가와 관련이 있을 수 있다고 언급했습니다. 특히 태반의 미세플라스틱 농도는 문제가 될 수 있는데, 이는 태반 조직이 단지 8개월 동안만 성장하기 때문입니다.
Campen 박사와 그의 동료들은 이러한 질문에 대한 답을 찾기 위해 추가 연구를 계획하고 있습니다. 그는 전 세계적으로 플라스틱 생산량이 증가하는 것에 대해 깊은 우려를 표하며, 상황이 악화되고 있다고 경고했습니다.
뉴멕시코대학교 보건과학센터, 사이언스 데일리
Issue: 마이크로플라스틱의 역사에 대해 설명해 주세요.
Clue: 마이크로플라스틱의 문제는 상대적으로 최근에 주목받기 시작했습니다. 1970년대에 플라스틱 생산이 급격히 증가하면서 플라스틱 폐기물과 그로 인한 환경 오염 문제가 심각해졌습니다. 마이크로플라스틱에 대한 관심은 21세기 초반에 들어서면서 증가하기 시작했으며, 과학자들은 해양뿐만 아니라 식수, 식품, 심지어 공기 중에도 이들이 존재한다는 것을 발견했습니다.
Issue: 마이크로플라스틱이 인간 건강에 미치는 영향은?
Clue: 마이크로플라스틱이 인간 건강에 미치는 영향에 대해서는 아직 연구가 진행 중입니다. 마이크로플라스틱이 식수나 식품을 통해 인체에 들어올 수 있으며, 이로 인해 소화계 문제나 화학물질 노출로 인한 잠재적 건강 문제가 우려되고 있습니다. 또한, 마이크로플라스틱에 포함된 유해 화학물질이 인체에 축적되어 다양한 건강 문제를 일으킬 가능성도 연구되고 있습니다.
Issue: 육상 환경에서 마이크로플라스틱의 영향은 어떤가요?
Clue: 토양 중 마이크로플라스틱은 작물의 성장을 방해하고, 미생물의 생태계를 변화시켜 토양의 건강과 비옥도에 영향을 미칩니다. 이는 농작물의 생산성 감소로 이어질 수 있으며, 결국 식량 안보에도 영향을 줄 수 있습니다. 또한, 육상 동물들도 마이크로플라스틱을 섭취하게 되며, 이는 건강 문제와 생식 능력 저하로 이어질 수 있습니다.
Issue: 마이크로플라스틱이 해양 생물에게 미치는 구체적인 영향은?
Clue: 작은 해양 동물들, 예를 들어 플랑크톤이나 작은 물고기들은 마이크로플라스틱을 먹이로 오인하여 섭취하게 되고, 이는 소화계에 축적되어 영양분의 흡수를 방해하며 심각한 건강 문제를 유발할 수 있습니다. 이러한 영향은 식량 사슬을 통해 상위 포식자에게까지 영향을 미칩니다. 또한, 마이크로플라스틱은 유해 화학물질을 표면에 흡착시킬 수 있어, 해양 생물이 이를 섭취할 경우 독성 노출의 위험이 증가합니다. 또한 마이크로플라스틱이 수중 생태계에 미치는 영향을 연구하기 위해 다양한 방법이 사용되고 있습니다. 과학자들은 해양, 강, 호수 등에서 마이크로플라스틱의 분포와 농도를 측정하기 위해 샘플을 수집합니다. 또한, 실험실 조건 하에서 해양 동물에게 마이크로플라스틱을 노출시키고 그 영향을 관찰함으로써, 소화계 장애, 성장 억제, 생식 능력 저하 등의 영향을 연구합니다. 위성 이미지와 컴퓨터 모델링도 마이크로플라스틱의 이동 경로와 축적 패턴을 이해하는 데 활용됩니다.
Issue: 마이크로플라스틱의 분해 과정은 얼마나 걸리나요?
Clue: 마이크로플라스틱의 분해 과정은 매우 느립니다. 일반적인 플라스틱이 자연 환경에서 완전히 분해되는 데 수백 년이 걸릴 수 있으며, 마이크로플라스틱 또한 비슷하게 긴 시간이 소요됩니다. 플라스틱의 종류, 환경 조건, 플라스틱에 포함된 첨가물 등에 따라 분해 속도가 달라질 수 있지만, 대부분의 마이크로플라스틱은 자연 상태에서 쉽게 분해되지 않습니다. 이러한 이유로 마이크로플라스틱 오염은 장기적인 환경 문제로 간주됩니다.
Issue: 마이크로플라스틱 문제를 해결하기 위한 노력은 어떤 것들이 있나요?
Clue: 마이크로플라스틱 문제에 대응하기 위한 여러 노력이 진행되고 있습니다. 이러한 노력에는 플라스틱 사용을 줄이고 재활용을 촉진하는 정책, 플라스틱 제품의 설계 개선, 생분해성 소재의 개발 및 사용 확대, 그리고 해양 및 육상에서의 청소 작업이 포함됩니다. 또한, 공공 인식 캠페인을 통해 사람들이 마이크로플라스틱 문제에 대해 더 잘 알고 행동을 취하도록 독려하는 것도 중요한 부분입니다.
Issue: 마이크로플라스틱을 제거하는 기술에는 어떤 것들이 있나요?
Clue: 마이크로플라스틱을 제거하는 기술은 여러 가지가 있으며, 아직 개발 단계에 있는 것들도 많습니다. 수처리 공정에서 사용되는 여과 시스템이 마이크로플라스틱을 걸러내는 데 효과적일 수 있으며, 최근에는 나노기술을 이용하여 물에서 마이크로플라스틱을 제거하는 연구도 진행되고 있습니다. 또한, 특정 유형의 균류와 박테리아가 마이크로플라스틱을 분해할 수 있다는 연구 결과도 있어, 생물학적 분해 방법도 향후 유망한 대안으로 간주됩니다.
Issue: 마이크로플라스틱 연구는 어떻게 진행되고 있나요?
Clue: 연구자들은 마이크로플라스틱의 환경 내 분포, 이동 경로, 생태계 및 인간 건강에 미치는 영향을 더 잘 이해하기 위해 노력하고 있습니다. 또한, 마이크로플라스틱을 효과적으로 제거하고 관리할 수 있는 새로운 기술과 방법에 대한 연구도 진행 중입니다. 또한, 생분해성 및 친환경적인 대체 소재의 개발에 대한 연구도 확대될 것으로 예상됩니다. 인간 건강에 대한 장기적인 영향을 이해하기 위한 연구도 중요한 연구 분야가 될 것입니다.
Issue: 마이크로플라스틱 연구와 대응을 위해 필요한 정책 변화는 무엇인가요?
Clue: 마이크로플라스틱 연구와 대응을 위한 정책 변화에는 여러 가지가 있습니다. 우선, 플라스틱 생산과 소비를 줄이기 위한 법률과 규제가 필요합니다. 이는 플라스틱 포장재 사용 제한, 일회용 플라스틱 제품에 대한 금지, 재활용 촉진 정책 등을 포함할 수 있습니다. 또한, 마이크로플라스틱 배출을 줄이기 위한 산업 규제와 기준을 설정하는 것이 중요합니다. 국가 차원에서 마이크로플라스틱 문제에 대한 연구와 모니터링을 지원하고, 국제 협력을 강화하는 것도 필요한 조치입니다.
Issue: 마이크로플라스틱 문제에 대한 국제적인 대응은 어떻게 이루어지고 있나요?
Clue: 유엔환경계획(UNEP)과 같은 국제기구들은 플라스틱 오염과 마이크로플라스틱 문제에 대한 인식을 높이고, 해결책을 모색하기 위한 국제 회의와 협력 프로그램을 주도하고 있습니다. 또한, 국가 간 협력을 통해 플라스틱 폐기물 관리 및 재활용 기준을 설정하고, 마이크로플라스틱 배출을 줄이기 위한 정책을 개발하고 있습니다.
그리고 마이크로플라스틱 문제는 국경을 넘나드는 글로벌 이슈이므로, 해결을 위해서는 국제적 협력이 반드시 필요합니다. 국제적 협력을 통해 플라스틱 생산, 사용, 폐기에 관한 글로벌 기준을 설정하고, 성공적인 시도들을 공유할 수 있습니다. 또한, 연구, 모니터링, 기술 개발 등의 분야에서 자원과 지식을 공유함으로써 마이크로플라스틱 문제에 보다 효과적으로 대응할 수 있습니다. 유엔환경계획(UNEP)과 같은 국제기구의 역할을 강화하고, 국가 간 협약을 통해 마이크로플라스틱 오염을 줄이기 위한 구체적인 액션 플랜을 수립하는 것이 무엇보다 중요합니다.
미세플라스틱의 최신 연구
“마이크로플라스틱과 심각한 건강 문제의 연결고리를 밝힌 획기적인 연구”
주요 혈관에 작은 플라스틱 입자가 박힌 사람들이 3년간의 연구 기간 동안 심장마비, 뇌졸중 또는 사망할 확률이 더 높은 것으로 나타났습니다.
음식 포장, 타이어, 옷, 수도관 등 거의 모든 곳에 존재하는 플라스틱은 미세한 입자를 방출하며, 이는 환경으로 유입되어 사람들이 섭취하거나 호흡할 수 있습니다.
이제 이러한 마이크로플라스틱과 인간 건강 사이의 연결을 보여주는 최초의 데이터가 나왔습니다. 수술을 받은 200명 이상의 사람들을 대상으로 한 연구에서 거의 60%가 주요 동맥 내에 마이크로플라스틱이나 더 작은 나노플라스틱을 가지고 있는 것으로 밝혀졌습니다. 이러한 입자를 가진 사람들은 입자가 없는 사람들에 비해 수술 후 약 34개월 동안 심장마비, 뇌졸중 또는 사망할 가능성이 4.5배 높았습니다.
“이는 획기적인 연구입니다,”라고 환경이 심혈관 건강에 미치는 영향을 연구하는 미시간주 디트로이트 웨인 주립 대학의 의학 과학자 로버트 브룩이 말했습니다. “이 연구는 전 세계적으로 미세 및 나노플라스틱이 초래할 수 있는 위험의 정도를 더 깊이 연구하고 확인하는 데 있어 발판이 될 것입니다.”
그러나 브룩, 다른 연구자들, 그리고 연구 저자들 자신도 이 연구가 미세한 입자들이 건강에 나쁜 영향을 미쳤다는 것을 증명하는 것은 아니라고 주의를 당부합니다. 연구에서 다루지 않은 다른 요인들, 예를 들어 사회경제적 지위가 플라스틱보다 건강 문제의 원인일 수 있다고 그들은 말합니다.
플라스틱은 바다, 조개류, 모유, 식수, 공기 중, 심지어 비와 함께 지구 곳곳에서 발견됩니다. 이러한 오염 물질은 곳곳에 퍼져 있을 뿐만 아니라 매우 오래 지속되며, 때로는 분해되기까지 수백 년이 걸립니다. 결과적으로, 폐기물을 처리하는 세포는 이러한 미세 플라스틱을 쉽게 분해할 수 없어 유기체 내에 축적됩니다.
인간에서는 혈액과 폐, 태반과 같은 기관에서 미세 플라스틱이 발견되고 있습니다. 하지만, 축적된다고 해서 반드시 해로움을 의미하는 것은 아닙니다. 미세 플라스틱의 건강 영향에 대한 우려는 약 20년 전부터 있었지만, 그 영향을 엄격하게 평가하는 것은 어려웠다고 보스턴 칼리지의 소아과 의사이자 역학자인 필립 랜드리건이 말합니다.
이탈리아 카세르타의 캄파니아 루이지 반비텔리 대학의 내과 의사인 조세페 파올리소와 그의 동료들은 마이크로플라스틱이 지방 분자에 끌리는 것을 알고 있었기 때문에, 이 입자들이 혈관의 내벽에 형성될 수 있는 지방 침착물, 즉 플라크에 축적될지 여부를 조사했습니다. 팀은 목동맥에서 플라크를 제거하여 뇌졸중 위험을 감소시키는 수술 절차를 받는 257명을 추적했습니다.
연구자들은 제거된 플라크를 전자 현미경으로 관찰했습니다. 그들은 참가자 150명의 샘플에서 세포와 기타 폐기물 사이에 섞인 톱니바퀴 모양의 덩어리, 즉 미세 플라스틱의 증거를 보았습니다. 화학 분석은 대부분의 입자가 식품 포장, 쇼핑백, 의료용 튜브에서 자주 발견되는 세계에서 가장 널리 사용되는 플라스틱인 폴리에틸렌 또는 PVC, 즉 폴리비닐 클로라이드로 구성되어 있음을 밝혔습니다.
평균적으로, 플라크 샘플에서 더 많은 미세 플라스틱을 가진 참가자들은 염증 지표 수준이 더 높았습니다. 이는 입자들이 건강에 해로운 방식으로 기여할 수 있는 방법을 암시합니다. 만약 그들이 염증을 유발하는 데 도움을 준다면, 플라크가 파열되어 혈관을 막을 수 있는 지방 침착물이 쏟아지는 위험을 증가시킬 수 있습니다.
플라크에서 미세 플라스틱이 발견되지 않은 참가자들과 비교했을 때, 미세 플라스틱이 있는 참가자들은 더 젊고, 남성일 가능성이 더 높으며, 흡연을 더 많이 하고, 당뇨병이나 심혈관 질환이 있을 가능성이 더 높았습니다. 연구에는 뇌졸중 위험을 줄이기 위해 수술이 필요한 사람들만 포함되었기 때문에, 이 연결이 더 넓은 인구에서도 유효한지는 알 수 없습니다.
브룩은 플라스틱을 전혀 피할 수 없는 상황에서 플라크에서 미세 플라스틱의 증거를 보이지 않은 참가자들 40%에 대해 궁금해합니다. 연구 공동 저자이자 케이스 웨스턴 리저브 대학의 심장 전문의 산제이 라자고팔란은 이러한 참가자들이 다르게 행동하거나 플라스틱을 처리하는 다른 생물학적 경로를 가질 수 있지만, 더 많은 연구가 필요하다고 말합니다.
이 연구는 플라스틱 오염을 없애기 위한 글로벌 협약을 마련하려는 외교관들이 노력하는 가운데 발표되었습니다. 2022년, 175개국이 2024년 말까지 이를 확정짓기 위한 법적 구속력 있는 국제 협약을 만들기로 투표했습니다.
연구자들은 협약 과정에 더 많은 참여를 요구하며, 협약 진행이 너무 느리다고 지적했습니다. 최근 연구는 4월 오타와에서 모이는 협상가들에게 큰 동기를 부여할 것입니다. 라자고팔란이 마이크로플라스틱에 대한 추가 데이터를 기다리는 동안, 그의 발견은 이미 그의 일상 생활에 영향을 미쳤습니다. “나는 내 자신의 플라스틱과의 관계를 훨씬 더 의식적이고 의도적으로 살펴보게 되었습니다,” 그는 말합니다. “이 연구가 우리 사회가 석유 유래 제품을 사용하여 생물권을 재구성하는 방식에 대한 자기 성찰을 가져오기를 바랍니다.”
Nature 참고, doi: https://doi.org/10.1038/d41586-024-00650-3
미세(마이크로)플라스틱에 대해 알아보았습니다. 이런 환경오염 상황에서 개인적인 수준에서 할 수 있는 일도 여러 가지가 있습니다. 플라스틱 사용을 줄이고, 재활용을 적극적으로 실천하며, 일회용 플라스틱 제품 사용을 피하는 것이 중요합니다. 또한, 마이크로플라스틱 문제에 대한 인식을 높이고, 지역 사회 및 정부에 적극적으로 문제 해결을 요구하는 것도 중요한 역할을 합니다. 각자의 일상에서 작은 변화를 시작하는 것이 큰 변화로 이어질 수 있습니다.
- 플라스틱 사용을 최소화하고, 가능한 한 재사용 가능한 제품을 사용합니다.
- 플라스틱 제품, 특히 일회용 플라스틱의 사용을 줄이고, 대체재를 찾습니다.
- 옷을 세탁할 때 마이크로플라스틱 필터나 세탁 가방을 사용하여 섬유에서 떨어져 나오는 마이크로플라스틱의 방출을 줄입니다.
- 화장품이나 개인 위생 제품을 구매할 때 마이크로비드(microbeads)가 없는 제품을 선택합니다.
- 플라스틱 재활용에 적극 참여하고, 지역 사회의 환경 보호 활동에도 적극적으로 동참해야 합니다.
마이크로비드는 가장 큰 치수가 5mm 미만인 작은 제조 플라스틱 입자입니다. 이 제품은 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 및 나일론을 포함한 다양한 유형의 폴리머로 만들어집니다. 마이크로비드는 처음에는 페이셜 스크럽, 치약, 샤워 젤과 같은 개인 관리 및 화장품에 죽은 피부 세포를 제거하는 각질 제거제로 사용하도록 설계되었습니다.
그러나 크기가 작기 때문에 수처리 시설을 통과하고 자연 수역으로 들어갈 수 있어 심각한 환경 문제가 발생합니다. 마이크로비드는 일단 환경에 유입되면 해양 생물과 생태계에 해로운 영향을 미칠 수 있습니다. 해양 동물은 이러한 입자를 섭취하여 음식으로 착각할 수 있으며, 이는 신체적 손상이나 심지어 사망으로 이어질 수 있습니다. 또한, 마이크로비드는 살충제 및 중금속과 같은 오염 물질을 흡수하고 농축할 수 있으며, 해양 생물이 섭취할 때 먹이 사슬에 유입되어 동물 및 잠재적으로 인간의 건강에 위험을 초래할 수 있습니다.
이러한 환경 문제로 인해 많은 국가에서는 린스오프 화장품에 마이크로비드 사용을 금지하기 시작했습니다. 법안의 목표는 이러한 작은 플라스틱이 수생 환경으로 방출되는 것을 줄여 해양 생태계와 생물 다양성에 미치는 유해한 영향을 완화하는 것입니다.