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[기후의 역습(183)] 기후변화, 플라스틱을 '더 위험한 오염물'로 바꾼다
- 지구 온난화로 인한 폭염·홍수·산불 등 극단적 기상현상이 플라스틱 오염을 더욱 광범위하고 치명적인 형태로 변화시키고 있다는 연구 결과가 나왔다. 영국 임페리얼칼리지 런던(Imperial College London) 공중보건대학의 프랭크 켈리(Frank Kelly) 교수 연구팀은 27일(이하 현지시간) 게재된 과학저널 프론티어스 인 사이언스(Frontiers in Science)에서 "기후변화가 플라스틱 오염의 이동성·지속성·유해성을 모두 강화시키고 있다"며 국제적 대응을 촉구했다. 연구팀은 극심한 폭염이 이어지면서 플라스틱 분해 속도가 더욱 심화돼 생태계를 교란시킬 수 있다고 경고했다. [미니해설] "플라스틱과 기후변화는 서로를 증폭시키는 쌍둥이 위기" 플라스틱 오염은 단순히 쓰레기 문제가 아니다. 영국 임페리얼칼리지 런던 연구진은 "플라스틱 오염과 기후변화는 서로를 강화하는 '쌍둥이 위기(co-crises)'"라고 규정했다. 이번 분석은 전 세계 수백 건의 관련 연구를 종합한 것으로, 기후 변화가 플라스틱 오염을 어떻게 '움직이게 만들고(mobile)', '지속시키며(persistent)', '더 유해하게(hazardous)' 변모시키는지를 구체적으로 보여준다고 CNN이 27일 전했다. 폭염·홍수·산불…기상이변이 '플라스틱 순환' 바꾼다 기후변화로 인한 기온 상승과 자외선, 습도 증가는 플라스틱의 화학적 구조를 약화시켜 잘게 부서지게 만든다. 연구팀은 "극심한 폭염으로 기온이 10도 상승할 경우 플라스틱 분해 속도는 두 배 가까이 빨라진다"고 밝혔다. 이렇게 생성된 미세플라스틱은 바람과 빗물에 섞여 대기·토양·하천·해양으로 퍼지며 생태계 전반에 스며든다. 태풍과 홍수는 이 과정을 더욱 가속화한다. 홍콩에서 발생한 태풍이 해안 퇴적층 내 미세플라스틱 농도를 40배까지 높였다는 사례도 보고됐다. 반대로 범람 지역에서는 플라스틱이 암석과 결합해 '플라스틱 암석(plastic rock)'을 형성하기도 한다. 이 암석은 시간이 지나면 새로운 미세플라스틱 발생원의 역할을 한다. 산불 역시 새로운 위험 요인이다. 고온·건조로 인한 대형 산불은 주택, 차량, 플라스틱 제품을 태우며 공기 중에 미세플라스틱과 유독성 화합물을 배출한다. 이 입자들은 바람을 타고 장거리 이동하며 인체와 생태계에 침투한다. "빙하 속에 갇힌 플라스틱, 이제는 새로운 오염원으로" 북극과 남극의 해빙(海氷)은 형성 과정에서 미세플라스틱을 가두어왔지만, 지구 온난화로 빙하가 녹으면서 오히려 방출원이 되고 있다. 연구진은 "얼음 속에 축적된 미세플라스틱이 해빙과 함께 바다로 유입되면, 과거보다 훨씬 광범위한 해양 오염이 발생할 수 있다"고 경고했다. 또한 플라스틱 자체의 독성도 기후변화로 강화된다. 미세플라스틱은 '트로이의 목마(Trojan horse)'처럼 살충제, 난분해성 유기화합물(PFAS) 등 독성 물질을 흡착·운반한다. 기온이 높을수록 이러한 화학물질의 흡착·방출이 활발해지고, 플라스틱 내부의 유해 첨가제도 더 쉽게 용출된다. 해양 생태계, 이중 충격에 취약 연구진은 특히 해양 생태계가 플라스틱 오염과 기후변화의 이중 타격에 가장 취약하다고 지적했다. 산호, 홍합, 해삼, 어류 등 다양한 해양 생물이 미세플라스틱에 노출될 경우 산성화된 해수와 고온 환경에 대한 내성이 약화되는 것으로 확인됐다. 플랑크톤을 먹이로 삼는 여과섭식 해양생물(홍합 등)은 미세플라스틱을 흡수하고, 이를 포식자가 먹으면서 오염이 먹이사슬 상위 단계로 전이된다. 연구 공동저자 가이 우드워드(Guy Woodward) 교수는 "범고래 같은 최상위 포식자가 이 위기의 '탄광 속 카나리아'가 될 수 있다"며 "생태계 붕괴의 조기 신호로 주목해야 한다"고 강조했다. "생산 감축이 유일한 해법"…글로벌 합의는 여전히 교착 연구진은 플라스틱 위기 해결을 위해 '생산 감축·재사용·재설계' 3단계 전략을 제시했다. 무엇보다 일회용 플라스틱을 단계적으로 퇴출하고, 재활용 가능한 제품 구조로 전환해야 한다는 것이다. 가장 효과적인 대응책으로는 '법적 구속력이 있는 글로벌 플라스틱 협약'이 꼽혔다. 그러나 유엔 주도의 협상은 "플라스틱 생산량 제한 여부"를 두고 국가 간 의견이 첨예하게 엇갈려 수년째 진전이 없는 상황이다. 국제환경단체들은 "생산 감축 없이 재활용만으로는 위기를 늦출 뿐, 근본 해결책이 될 수 없다"고 지적했다. "소비 습관의 변화가 해답" 공동저자인 스테퍼니 라이트(Stephanie Wright) 임페리얼칼리지 교수는 "지금 버려지는 플라스틱이 미래 세대의 생태계를 교란시킬 것"이라며 "지금 당장 행동하지 않으면 글로벌 차원의 환경 재난으로 이어질 수 있다"고 경고했다. 이제 플라스틱 위기는 단순한 쓰레기 문제가 아니라 '기후 시스템의 일부'가 되었다. 지구가 뜨거워질수록 플라스틱은 더 쉽게 부서지고, 더 멀리 이동하며, 더 독성이 강해진다. "지금의 플라스틱은 100년 뒤에도, 다음 세대의 바다 위에 떠 있을 것"이라는 경고는 더 이상 비유가 아니다.
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[기후의 역습(183)] 기후변화, 플라스틱을 '더 위험한 오염물'로 바꾼다
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[ESGC] "완두콩 크기 플라스틱도 치명적"⋯해양생물 1만건 부검이 드러낸 참상
- 해양동물이 극히 적은 양의 플라스틱에도 치명적인 피해를 입는다는 사실이 확인됐다. 미국 환경단체 오션컨서번시(Ocean Conservancy)의 최신 연구에 따르면 바닷새는 플라스틱 조각 23개만 섭취해도 치사율이 90%에 이르며, 해양포유류는 29개, 바다거북은 405개 섭취 시 같은 수준의 위험에 도달하는 것으로 분석됐다. 해당 내용은 BBC, 사이언스얼럿 등 주요 외신들이 일제히 보도했다. 연구진은 전 세계에서 수집된 1만여 건의 해양동물 부검 자료를 토대로 플라스틱 섭취가 해양 생태계에 미치는 영향을 정밀하게 분석했다. 사망 원인과 플라스틱 섭취량이 기록된 데이터를 중심으로 기존 연구와 각종 데이터베이스에서 부검 사례를 추출했으며, 동물의 소화관 크기 대비 플라스틱 섭취 총량과 조각 수를 기준으로 사망 확률을 모델링했다. 부검 자료는 바닷새, 바다거북, 해양포유류(물개·바다사자·돌고래 등) 등을 대상으로 했으며, 대부분 해변에 좌초되거나 우연히 포획됐다. 분석 결과 플라스틱을 섭취한 비율은 바다거북이 약 50%, 바닷새가 약 30%, 해양포유류가 약 10%로 나타났다. 연구에 따르면 완두콩보다 작은 플라스틱 6조각만 있어도 바닷새가 죽을 확률은 90%에 달했다. 이는 예상보다 매우 적은 양의 플라스틱도 해양 생물에 치명적일 수 있음을 보여준다. 연구진은 "돌고래는 축구공보다 작은 부피의 연성 플라스틱만으로도 사망할 수 있으며, 바닷새는 완두콩 크기 고무 조각 몇 개만으로도 생존이 어렵다"고 설명했다. 플라스틱의 위험성은 종류에 따라 달랐다. 바닷새는 고무류에 가장 취약했고, 해양포유류는 연성 플라스틱과 어업 장비, 바다거북은 경질·연질 플라스틱 모두에서 높은 사망 위험이 관찰됐다. 이번 연구는 동물의 위 속에서 발견된 물리적 플라스틱만 분석했기 때문에 화학적 독성이나 얽힘(entanglement) 피해는 고려하지 않았으며, 이에 따라 실제 피해 규모는 훨씬 클 것으로 추정된다. 이번 연구를 진행한 에린 머피(Erin Purphy) 박사는 "플라스틱 오염이 해양 생물에 실존적 위협을 가한다는 점을 재확인한 연구"라며 "생산량 감축, 수거·재활용 체계 개선, 그리고 이미 바다로 유입된 플라스틱의 적극적 제거가 필수적"이라고 강조했다. 해당 연구는 17일 미국국립과학원회보(PNAS)에 게재됐다.
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[ESGC] "완두콩 크기 플라스틱도 치명적"⋯해양생물 1만건 부검이 드러낸 참상
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[기후의 역습(157)] 해수 온난화가 만든 재앙⋯플랑크톤부터 고래까지 무너졌다
- 2014년부터 2016년까지 북동 태평양을 강타한 해양 폭염이 해양 생태계 전반에 심대한 혼란을 야기한 것으로 나타났다. 최근 캐나다 빅토리아대학교(University of Victoria) 연구진이 발표한 종합 보고서에 따르면, 당시 이례적으로 장기화된 고수온 현상이 플랑크톤부터 대형 해양 포유류에 이르기까지 해양 생물 전반에 걸쳐 대규모 폐사와 서식지 이동, 어업 붕괴를 초래했다. 해당 내용에 대해서는 유로뉴스닷컴, 사이테크데일리 등 다수 외신이 보도했다. 이번 연구는 해양 폭염이 미래 기후변화 속 해양 생태계에 어떤 영향을 미칠 수 있는지를 보여주는 대표적인 사례로 평가된다. 사상 최장기 해양 폭염, 해수 온도 최대 6도 상승 빅토리아대학교 바움 연구실(Baum Lab)이 주도한 이번 연구는 지난 2014년부터 2016년까지 북미 서부 해안을 중심으로 발생한 해양 폭염의 생태학적 영향을 총 331건의 과학 논문과 정부 보고서를 종합해 분석했다. 해당 기간 동안 태평양 연안의 해수 온도는 역사적 평균 대비 2도에서 최대 6도까지 상승한 상태가 수개월에서 수년간 지속됐다. 보고서에 따르면, 이 해양 폭염으로 인해 최소 240종의 해양 생물이 통상적인 분포 구역을 벗어나 이동했으며, 일부 종은 기존 서식지에서 1000km 이상 북쪽으로 이동한 것으로 나타났다. 북방돌고래(Northern right whale dolphin)와 해양연체동물의 일종인 플라시다 크레모니아나(Placida cremoniana)는 대표적인 예다. 켈프숲 붕괴와 연쇄 생태계 혼란 해수 온도의 급격한 상승은 해양 생태계 구조 전반에 걸쳐 연쇄적 충격을 가했다. 해양 식생의 기반인 켈프숲과 해초밭이 광범위하게 쇠퇴하거나 붕괴되었으며, 성게, 불가사리, 바닷새, 해양 포유류 등 다양한 생물 종에서 대규모 폐사 사건이 관측됐다. 암반 해안 생태계의 핵심 포식자인 '해바라기불가사리(Pycnopodia helianthoides)'는 사실상 멸종에 가까운 상태에 이르렀다. 연구진은 "이와 같은 종 수준의 직접 피해는 먹이망을 따라 연쇄적으로 영향을 미쳤으며, 결과적으로 플랑크톤에서 고래에 이르기까지 생태계 전반이 구조적으로 재편됐다"고 설명했다. 특히 고온으로 유발된 불가사리 괴사병(sea star wasting disease)과 같은 질병은 해양 생태계 불안정을 가속화한 주요 원인 중 하나로 지목됐다. 플랑크톤 군집의 구성 변화와 영양 단계 하위 종들의 질적·양적 감소는 상위 포식자의 생존에도 부정적 영향을 미쳤다. 이러한 현상은 해양 생산성 저하로 이어졌으며, 특히 원양 지역의 생태계 탄력성을 크게 약화시켰다. 수산업 붕괴와 수백억 원대 경제적 피해 해양 폭염은 생태적 충격에 그치지 않고 경제적 피해도 동반했다. 주요 어종의 분포 변화, 서식지 소실, 질병 확산 등으로 인해 북미 연안에서는 여러 어장이 폐쇄됐으며, 이로 인한 수산업 피해는 수억 달러에 달하는 것으로 추산됐다. "기후변화 속 미래 바다의 경고 신호" 해당 연구의 공동 저자이자 해양생태학자인 줄리아 바움(Julia Baum) 교수는 "이번 북동 태평양 해양 폭염은 기후변화가 해양 생태계에 미치는 영향을 여실히 보여주는 사례"라며 "향후 더욱 빈번하고 강도 높은 해양 폭염이 반복될 가능성을 고려할 때, 지금이 바로 생태계 기반의 해양 보전 전략과 기후 대응정책을 마련해야 할 시점"이라고 강조했다. 본 연구는 캐나다 자연과학공학연구위원회(NSERC), 어업·해양청(DFO), 민간 연구재단(Forest Research Foundation) 등의 지원을 받아 수행됐으며, 유엔 지속가능발전목표(SDGs) 13번(기후 행동), 14번(수중 생물 보존)과 연계된 정책적 시사점을 담고 있다. 연구팀은 후속 과제로 다른 지역 해양 폭염 사례에 대한 비교 분석과 함께, 인간 활동이 해양 생태계 복원력에 미치는 영향에 대한 정량적 연구를 이어갈 계획이다. 이번 연구는 「해양학 및 해양생물학: 연례 총설(Oceanography and Marine Biology: An Annual Review)」(2025)에 게재됐다. ◇ 참고 문헌: Ecological Responses to Extreme Climatic Events: A Systematic Review of the 2014–2016 Northeast Pacific Marine Heatwave DOI: 10.1201/9781003589600-2
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[기후의 역습(157)] 해수 온난화가 만든 재앙⋯플랑크톤부터 고래까지 무너졌다
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[기후의 역습(16)] 바다 기후 위기의 심화⋯산호 백화 등 해양 생태계 붕괴 초비상
- 혹독한 더위가 지구촌을 달구고 있다. 더위로 인한 온열 환자와 사망자가 속출하고 있다. 기후 변화로 인한 기상 이변이라는 것이 기후 학자들의 공통된 견해다. 기후 변화가 전 세계적인 관심사로 부상하고 있는 가운데, 해양에서의 기후 위기 우려도 고조되고 있다. 해양은 지구 표면적의 70% 이상을 차지하고 있다. 기후 변화로 해양이 받는 영향과 함께, 그 영향이 인류에게 부여하는 의미에 대한 검증은 그 어느 때보다 활발하게 이루어지고 있다. 환경 관련 NPO(비영리기구) 오세아나(Oceana)의 수석 과학자 캐서린 매튜 박사는 프브스와의 인터뷰에서 "해양은 화석연료를 태움으로써 전 세계에서 발생하는 여분의 열의 90% 이상을 흡수하고 있는데, 지구 온난화로 인해 해양이 흡수하는 열이 지속적으로 증가하고 있는 것이 심각한 문제"라고 지적했다. 이로 인해 해양의 수온이 급등하고 있다는 것이다. 해양의 수온이 전체적으로 상승함에 따라 많은 해양생물이 생존의 위협을 받게 됐다. 섬세하게 균형을 이루고 있는 해수면 아래의 심해 생태계마저 붕괴될 수 있다는 것이 매튜 박사의 우려다. 일례로 산호는 몸속에 품고 있는 작은 조류가 없으면 생존에 필요한 양분을 확보할 수 없다. 그런데 수온이 너무 높아지면 산호는 공생하고 있는 조류를 내뿜는다. 이는 산호의 백화현상으로 불리는 과정이다. 수온이 떨어지지 않는 상태가 계속되면, 조류와 공생하지 못하는 산호는 백화돼 사멸한다. 현재 해양은 대기 중으로 배출된 탄소를 과도하게 흡수하고 있으며, 이는 많은 해역에서 해수의 산성화 진행으로 이어지고 있다. 산성화는 탄산칼슘으로 된 껍질을 가진 해양 생물에게 직접적인 영향을 준다. 이들 생물은 산성화가 진행된 바다에서는 껍질을 형성하기가 어려워지기 때문이다. 매튜 박사는 해양에 대한 적절하고 신속한 개입과 함께, 어업 활동의 유예 등 생태계를 회복하기 위한 조치가 절실하다고 주장했다. 오세아나의 이사회 멤버이자 저명한 수산자원 연구가인 대니얼 폴리 박사는 해양 열파로 불리는 현저한 수온 상승은 온실가스에 의한 탄소 배출과 기후 변화로 인해 빈발하고 있다고 말했다. 해양 열파는 멕시코 만류 등 해류나 엘니뇨 등 기후 패턴의 변화에 의해 일어날 수 있다. 해양의 특정 구역에서 수온이 상승하면 물속에 포함된 산소의 양이 줄어든다. 이에 따라 어류 종은 필요한 산소를 얻기 어려워질 수 있다. 게다가 수온이 올라가면 물고기는 생존을 위해 더 많은 산소를 필요로 한다. 필요한 산소는 많아지는데 절대적인 양은 줄어드는 악순환이 일어나는 것이다. 수온 상승이 완만하면 어류도 온도 변화에 적응할 수 있다. 그러나 갑작스런 열파는 어류의 질식사로 이어질 위험이 있다 수온의 급격한 상승이 미치는 다른 치명적 영향은 해양생물의 생명을 지탱하는 많은 해조류와 플랑크톤이 사망과 개체수 감소다. 그렇게 되면 바다는 산소 농도가 지극히 낮은 '죽음의 해역(데드 존)'으로 전락한다. 멕시코만의 미시시피강 하구 부근에는 이미 이러한 해역이 생겨나고 있다. 심해 산소가 부족해지면 많은 어류 종이 지금의 서식지보다 훨씬 해수면에 가까운 곳까지 부상하게 된다. 이는 어업으로 희생될 확률이 높아짐을 의미한다. 단기적으로 보면 수산업에 긍정적인 효과를 가져올 수 있다. 예를 들어 저산소 해역이 늘어남에 따라 수면으로 부상하는 참치 어획량이 늘어날 것이다. 그러나 길게 보면 공멸의 길이다. 미 해양보호단체인 오션 컨서번시(Ocean Conservancy)의 수석 과학자인 조지 레너드 박사는 기후 변화는 해양 열파를 더욱 격화시킬 것이라고 지적했다. 열파는 따뜻한 바다에 사는 산호 등 움직이지 못하는 생물에게는 죽음을 의미한다. 움직일 수 있는 생물은 남북 양극으로 점차 이동한다. 기후 변화의 영향으로 일부 해양계는 티핑 포인트(임계점)에 도달하고 있다. 해양계를 근본부터 바꾸는 급속한 변화가 일어나고 있다는 것이다. 그렇게 되면 해양계는 예전의 안정된 상태로 돌아가기 어려워진다.
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[기후의 역습(16)] 바다 기후 위기의 심화⋯산호 백화 등 해양 생태계 붕괴 초비상
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해당화·지충이 등 해양생물 추출물, 국제 화장품 원료로 인정
- 해당화와 지충이 같은 해양생물 추출물이 국제적인 화장품 원료로 인정받았다. 국립해양생물자원관은 22일 바닷가 모래땅이나 갯벌 주변 염분이 많은 곳에서 자라는 해당화와 갯메꽃, 그리고 갈조류인 지충이 추출물이 미국화장품협회가 발간하는 국제화장품원료집(ICID)에 정식으로 등재됐다고 밝혔다. 해양생물자원관 소재개발연구실은 해당화가 콜라겐과 엘라스틴 분해효소 활성 억제를 통한 주름 개선 효능, 갯메꽃은 항염증 효능, 지충이는 피부미백 효능을 지녔음을 확인했다. 해양생물자원관의 소재개발연구실에서 실시한 연구에 따르면, 해당화는 콜라겐과 엘라스틴 분해 효소의 활성을 억제해 주름 개선에 효과적임이 입증됐다. 갯메꽃은 항염증 효능을, 지충이는 피부 미백에 효과가 있는 것으로 확인되었다. 지충이는 갈조식물 모자반과의 바닷말로 국내 전 연안의 조간대 암반 및 조수웅덩이, 조하대에 서식한다. 지충이는 수많은 비늘잎으로 둘러싸인 가지가 특징으로 서식 환경에 따라 형태 차이가 크게 나타난다. 최완현 관장은 "해양생명자원에서 유래한 유용한 소재를 발굴하고 그 기능성에 대한 연구를 통해, 이러한 해양소재가 화장품 산업을 비롯하여 다양한 해양바이오 산업에서 광범위하게 활용될 수 있도록 지속적인 노력을 기울이겠다"고 강조했다. 한편, 해양소재를 화장품 원료로 사용하는 것은 지속가능하고 혁신적인 코스메틱 산업의 추세 중 하나다. 갈조류 등 해양 소재들이 그들의 독특한 특성과 효능으로 인해 화장품 원료로 인기를 얻고 있다. 해조류, 특히 갈조류와 녹조류의 추출물은 피부의 수분 보유 능력을 향상시키고, 항염증 및 항산화 효과를 가지고 있다. 이들은 피부 탄력과 수분 공급에 도움을 준다. 진주 분말은 피부에 미네랄을 공급하고, 미백 효과를 제공한다. 또한, 피부 재생과 노화 방지에도 효과적이다. 물고기 비늘 또는 피부에서 추출한 해양 콜라겐은 인간의 피부와 구조가 유사하여 피부 보습과 탄력 향상에 도움을 준다. 바닷물에 포함된 미네랄은 피부의 수분 밸런스를 조절하고, 피부 진정 및 청정 효과를 제공한다. 해양 심층수는 미네랄이 풍부하고 순수한 특성을 가지고 있어 피부 보습과 진정에 도움을 준다. 해양 머드(잠토)는 피부 독소를 제거하고, 모공을 정화하며 피부 진정과 영양 공급에도 효과적이다. 비건 화장품 플랫폼 케이-코스랜드(K-COSland)를 운영하는 김성범 대표는 "해당화, 겟메꽃, 지충이 등의 해양생물 추출물이 국제화장품원료집(ICID)에 정식으로 등재되었다는 사실은 여러 면에서 중요한 의의를 가지고 있다"면서 "ICID에 등재되면 해당 원료에 대한 국제적 인정과 신뢰성이 확보된다. 이는 해당 원료를 사용하는 화장품 제품의 품질과 안전성에 대한 글로벌 인식을 높이는 데 기여할 수 있다"고 말했다. 김 회장은 또 "한국 원료가 국제 시장에서 화장품 원료로서 인정받음으로써 해외수출과 글로벌 시장 진출에 있어서의 접근성이 강화된다"며 "이는 해당 원료를 기반으로 하는 화장품 제품의 수출 증가로 이어질 수 있다"고 기대했다.
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- 생활경제
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해당화·지충이 등 해양생물 추출물, 국제 화장품 원료로 인정
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플라스틱 폐기물, 새우 등 해양 소형생물 번식에 악영향
- 플라스틱 폐기물이 해양으로 유입되면서 해양 생물의 번식에 악영향을 미치고 있는 것으로 나타났다. 가벼운 쓰레기의 경우 조류를 따라 전 세계 해안에 도착하면서 또 다른 해양 환경오염까지 유발하는 등 악순환이 이어지고 있는 상황이다. 해외 매체 인콰이어러(inquirer)는 최근 영국 포츠머스 대학의 연구팀이 플라스틱 폐기물이 새우 등 작은 해양생물의 번식을 방해한다는 사실을 발견했다고 보도했다. 생태 독성학자인 알렉스 포드(Alex Ford)와 그의 동료들은 특정 종에 대해 몇 가지 화학 첨가물을 테스트했는데, 플라스틱 폐기물에 포함된 화학 첨가물이 갑각류의 행동을 변화시켜 교미 성공률을 감소시키고 있다는 것을 발견했다. 인콰이어러는 인정하지 않을 수도 있지만 인류의 부주의가 환경 오염과 자연의 경로 왜곡을 야기하고 있다고 지적했다. 이 매체는 적극적인 조치가 취해지지 않으면, 우리 생태계의 상당 부분이 심각한 위험에 처할 수 있다고 경고했다. 플라스틱 폐기물, 갑각류 정자수 감소시켜 플라스틱 폐기물이 해양 생태계에 미치는 영향에 대한 연구에서, 작은 갑각류의 정자 수 감소가 관찰됐다. 대부분은 상어와 같은 대형 동물이 해양 생태계에 가장 큰 영향을 미친다고 생각하는데, 새우 등 소형 갑각류는 해양 먹이사슬에서 중요한 역할을 하며, 그들의 손상은 전체 먹이사슬에 영향을 미칠 수 있다. 알렉스 포드는 “이 생물들은 유럽 해안에서 흔히 발견되며, 물고기와 새 등의 먹이의 상당 부분을 차지한다”며 “예를 들어, 고래는 보통 크릴을 주식으로 하는데 만약 이들이 손상되면 전체 먹이사슬에 영향을 미칠 것”이라고 강조했다. 바로 이 점이 환경 독성학자인 비데미 그린-오조(Bidemi Green-Ojo)와 그의 동료들이 '에치노가마루스마리누스(Echinogammarus marinus)라고 불리는 작은 갑각류 종을 플라스틱에서 발견되는 4가지 화학 첨가물에 노출시킨 이유다. 그린 오조는 “이 네 가지 첨가제가 인체 건강에 미치는 위험에 대해 잘 알고 있기 때문에 이를 선택했다”며 "우리가 조사한 두 가지 화학물질(DBP와 DEHP)은 규제를 받고 있으며 유럽에서는 제품에 사용이 허용되지 않는다“고 말했다. 이어 "다른 두 화학물질은 현재 제한이 없으며 많은 가정용품에서 발견된다"며 "우리는 이러한 화학물질이 수중 짝짓기 행동에 미치는 영향을 테스트하고 싶었다"고 연구 배경을 설명했다. 테스트된 화학물질 중 3개는 영국의 지표수와 지하수에서 검출된 상위 30개 화학물질에 포함되어 있다. 이 물질들은 바다 생물의 행동에 영향을 미치며, 특히 짝짓기 성공률 감소에 기여할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 샘플 화학 물질 중 두 가지인 디부틸 프탈레이트(DBP)와 트리페닐 인산염(TPHP)은 갑각류의 정자 수를 감소시켰다. 알렉스 포드는 연구팀이 실험한 동물들이 환경에서 일반적으로 발견되는 것보다 높은 농도의 화학물질에 노출되었다고 말했다. 그는 이러한 화학물질들이 정자 수에 영향을 미칠 수 있음을 지적했다. 오랜 기간 동안 또는 생활사의 중요한 단계에서 노출된 새우에 대한 추가 실험을 통해 이러한 영향이 더 명확해질 수 있음을 나타냈다. 독도 괭이갈매기 미세플라스틱 오염 한편, 한국의 독도 괭이갈매기 깃털도 미세플라스틱에 오염된 것으로 밝혀져 충격을 안겨줬다. 국제학술지 해양오염학회지 11월호에 실린 '한국 괭이갈매기 깃털에서 미세플라스틱 검출 첫 보고' 논문에 따르면 5㎜ 미만의 미세플라스틱 170ｇ, 73개가 검출됐다. 경희대 한국조류연구소 연구진은 작년 6월 독도와 울릉도에서 괭이갈매기 17마리를 포획한 후 가슴깃을 떼어내 과산화수소수로 처리한 뒤 적외선분광기로 검사했다. 포획한 괭이갈매기의 몸무게는 평균 490ｇ으로, 몸무게의 2%를 미세플라스틱이 차지하고 있었다. 종류별로는 폴리에틸렌(PE)과 폴리프로필렌(PP)이 각각 26개와 21개로 가장 많이 나왔다. 폴리스타이렌(PS)도 10개, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등도 16개 발견됐다. 체내에 축적된 미세플라스틱이 소화기관에 악영향을 주며, 깃털에 붙은 미세플라스틱은 유기오염물질이나 독성화학물질과 흡착해 건강을 해칠 수 있다. 미세플라스틱이 깃털을 둘러싼 기름막을 흡수하면 방수성과 보온성을 저해해 생존력을 떨어트릴 수 있다.
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플라스틱 폐기물, 새우 등 해양 소형생물 번식에 악영향
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美 노스웨스턴대 "바다 쓰레기 주범 나일론, 촉매로 순식간에 '분해'"
- 바닷속 쓰레기로 전 세계가 몸살을 앓고 있다. 특히, 어망 등이 고래나 바다거북, 물개 등 해양생물을 칭칭 감싸고 있는 모습은 충격을 던져줬다. 나일론 어망 등은 뛰어난 내구성 때문에 자연 분해가 불가능해 해양동물과 산호초, 새, 바다 등을 위험에 빠뜨리고 있다. 해양 환경에 유입된 이들 물질은 분해되지 않고 수천 년 동안 머무를 수 있어 더욱 큰 폐해가 예상되고 있다. 그러나 최근 미국 노스웨스턴대학교 연구팀이 나일론을 분해하는 새로운 촉매를 개발해 이 같은 해양오염을 크게 줄일 수 있을 것으로 기대된다. 이 촉매는 몇 분 만에 내구성 높은 플라스틱 오염을 완전히 분해하는 것으로 알려졌다. 과학기술 전문 매체 '사이테크데일리(SciTechDaily)'는 미국 노스웨스턴 대학 연구팀이 개발한 새로운 나일론 분해 촉매에 대해 최근 보도했다. 연구팀은 유해한 부산물을 생성하지 않고 몇 분 만에 나일론-6을 빠르고 깨끗하며 완전히 분해하는 새로운 촉매를 개발했다. 더 좋은 점은 이 공정에는 독성 용매, 고가의 재료 또는 극한 조건이 필요하지 않아 일상적인 응용 분야에 실용적이라는 점이다. 연구팀은 이 촉매를 활용해 해양 플라스틱 오염을 줄이는 것은 물론, 폐기물 재활용과 순환경제 활성화에도 기여할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 '켐(chem)'에 게재됐다. 이번 연구의 수석 저자인 노스웨스턴 대학의 토빈 마크스(Tobin Marks) 교수는 "전 세계가 플라스틱 문제의 심각성을 인식하고 있다"며 "우리는 플라스틱을 재활용하기 위해 폴리머를 분해하여 원래 형태로 되돌려 재사용할 수 있는 촉매를 개발하고 있다"고 말했다. 어망, 태평양 쓰레기 46% 차지 나일론-6은 의류, 카펫, 안전벨트 등 매일 사용되는 다양한 제품에 사용되는 소재다. 하지만 사용 후에는 매립되거나 해양을 포함한 환경에 방치되는 경우가 많다. 세계야생생물연맹(World Wildlife Federation) 보고에 따르면 매년 약 45만3592kg(약 100만 파운드)의 낚시 장비가 해양에 버려지며, 이 중 나일론-6로 만들어진 어망이 태평양의 거대한 쓰레기 더미에서 차지하는 비율이 최소 46%에 이른다. 현재 나일론-6 처리 방법은 주로 매립에 의존하고 있다. 나일론-6가 연소될 때는 질소산화물 같은 독성 오염물질을 배출해 조기 사망과 온실가스인 이산화탄소 배출 등의 문제를 야기한다. 마크스 교수는 플라스틱을 분해하는 과정에서 발생하는 오염물질 문제를 지적하며, 친환경 용매의 사용이 중요하다고 강조했다. 그는 "플라스틱을 분해하면 오염된 물이 남게 되며, 친환경 용매의 사용은 필수적"이라며 "어떤 종류의 용매가 환경에 더 적합한지 연구해야 한다"고 말했다. 업사이클링을 위한 나일론 복구 마크스 교수와 연구팀은 실험실에서 새로운 촉매를 개발했다. 이 촉매는 이트륨(지구상에 풍부한 경제적인 금속)과 란탄족 이온을 활용한다. 나일론-6를 녹는 온도까지 가열한 뒤 촉매를 추가하자, 용매 없이도 플라스틱이 분해되어 부산물 없이 원래의 빌딩 블록으로 복구됐다. 마크스 교수는 이 과정을 목걸이와 진주에 비유하며 설명했다. 그는 "폴리머는 목걸이와 같으며, 각 진주는 하나의 단위체, 즉 단량체다. 우리는 이 목걸이를 해체하여 진주, 즉 빌딩 블록을 회수하는 방법을 찾은 것"이라고 말했다. 실험을 통해 연구팀은 플라스틱의 원래 모노머를 99% 회수할 수 있었다. 원칙적으로 이러한 모노머는 현재 강도와 내구성에 대한 수요가 높은 고부가가치 제품으로 재활용될 수 있다. 이 실험을 통해 연구팀은 나일론의 원래 모노머를 99% 회수하는 데 성공했다. 이러한 모노머는 내구성과 강도가 높은 고부가가치 제품으로 재활용될 수 있다. 마크스 교수는 재활용된 나일론이 일반 나일론보다 경제적 가치가 더 높다고 강조했다. 나일론-6를 효율적으로 타깃팅 새롭게 개발된 촉매는 높은 수율의 단량체 회수뿐만 아니라, 선택성도 뛰어나 나일론-6 중합체에만 작용한다. 이는 폐기물 중에서도 나일론-6를 효과적으로 분리해낼 수 있다는 것을 의미하며, 업계에 대량의 분류되지 않은 폐기물에도 적용 가능함을 보여준다. 마크스 교수는 이 과정의 경제성과 효율성을 강조했다. 그는 "나일론 폐기물을 사람이 일일이 분류하는 것은 비용이 많이 들고 비효율적이다. 하지만 이 촉매가 나일론만을 대상으로 하고 다른 물질은 그대로 두기 때문에 효율적이다"라고 설명했다. 이 기술을 통해 회수된 모노머를 재활용하면 신규 플라스틱 생산의 필요성도 줄어들 수 있다. 마크스 교수와 연구팀은 이 새로운 공정에 대한 특허를 출원했으며, 이미 여러 산업 파트너로부터 관심을 받고 있다. 이들은 자신들의 촉매가 대규모로 활용되어 글로벌 플라스틱 문제 해결에 기여하기를 기대한다. 현재 이 연구는 폴리머 재활용 및 지속 가능한 재료 관리 분야에서 중요한 진전을 보이고 있다. 이러한 접근 방식은 현재 재활용 기술의 중요한 격차를 해결하고 나일론 폐기물 문제에 대한 실용적이고 효율적인 솔루션을 제공한다. 이는 플라스틱의 환경 발자국을 줄이고 순환경제에 기여하는 데 영향을 미칠 것으로 기대된다.
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美 노스웨스턴대 "바다 쓰레기 주범 나일론, 촉매로 순식간에 '분해'"
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