[강건문화뉴스=전재민 기자] 유타 주립 대학교 조교수 제니스 브라흐니와 그녀의 팀은 고해상도 대기 증착 데이터를 사용했고 미국내 11개의 국립 공원과 황야 지역에서 14개월 동안 수집한 미세플라스틱과 기타 미립자의 샘플을 확인했다. 연구원들은 대기 중으로 방출되는 플라스틱의 근원을 식별하고 그것의 움직임과 낙진을 추적하기 위해 플라스틱과 폴리머의 성분을 확인했다. 이번 연구결과는 미국의 보호구역에 있는 플라스틱 비라는 기사에서 사이언스 매거진 6월 12일호에 보도되고 있다.

브라흐니는 "추정된 증착률에 충격을 받았고, 우리의 계산이 어디서 잘못됐는지 계속 알아내려 했다"고 말했다. "그 후 우리는 32개의 다른 입자 스캔을 통해 이러한 원격 위치에서 분석된 대기 입자의 약 4%가 합성 중합체라는 것을 확인했다."

세계는 2017년 3억4800만t의 플라스틱을 생산했고 세계 생산은 둔화될 기미를 보이지 않고 있다. 미국의 1인당 플라스틱 폐기물 생산량은 하루에 340g이다. 높은 복원력과 수명은 플라스틱을 일상생활에서 특히 유용하게 만들지만, 이와 같은 성질은 점진적인 분열로 이어져 천천히 오랫동안 환경을 오염시킨다. 이러한 "미세플라스틱"은 인간과 동물의 배설물, 강으로 이어지고 그리고 궁극적으로 세계의 해양에 축적되는 것으로 알려져 있으며, 브라흐니의 연구팀이 보여주듯이, 그것들은 또한 대기 중에 축적된다.

브라니는 "수많은 연구들이 전지구적 플라스틱 주기를 수량화하려 했지만 대기 중의 프라스틱축적지를 알지 못했다"고 말했다. "우리의 데이터는 플라스틱 주기가 대기, 해양, 그리고 지상 수명을 가지고 있는 지구 물 순환을 연상시킨다는 것을 보여준다."

이 연구는 습식(비) 및 건조 미세 플라스틱 증착의 출처와 수명 이력에 대해 조사했다. 도시와 인구센터는 습식 침적과 관련된 플라스틱의 초기 공급원 역할을 하는 것으로 밝혀졌지만, 2차 공급원에는 토양이나 지표수로부터 추가 유입된 미세플라스틱의 재배포가 포함되어 있었다.

이와는 대조적으로, 플라스틱의 건조한 증착은 장거리 운송의 지표를 보여주었고 대규모 대기 패턴과 관련이 있었다. 이는 미세플라스틱이 대륙횡단 운송을 위해 대기권에 들어갈 정도로 작다는 것을 시사한다.

팀의 현장 및 실험실 인력은 소독한 샘플링 장비, 개인 보호 및 프로토콜을 사용하여 입자 오염을 최소화하였다. 습식 표본과 건식 표본에 모두 퇴적된 플라스틱의 대부분은 의류와 산업용 재료에서 나온 미세입자 (마이크로파이버)였다. 입자의 약 30%는 밝은 색상의 마이크로 비드였지만, 일반적으로 개인 관리 제품과 관련된 것은 아니었으며, 이러한 마이크로 비드는 아크릴이며 산업용 페인트와 코팅에서 나왔을 가능성이 높다. 다른 입자들은 더 큰 플라스틱 조각들의 파편이었다. 보고서는 "이 결과는 확인된 플라스틱의 크기 분포와 전지구적 규모의 기후 패턴과의 관계와 결합되어 플라스틱 배출원이 우리의 인구 센터를 훨씬 넘어 수명을 통해 지구 시스템을 통해 나선형으로 확장되었음을 시사한다"고 지적했다.

이 연구의 결과는 미국 환경 보호의 오염뿐만 아니라 지구 표면에서 전지구적 플라스틱의 출처, 운송 및 운명을 강조한다. 11개 지점의 주간 습식 및 월별 건조 샘플을 검사한 결과 저자들은 매년 미국 서부지역의 보호 땅에 1000톤 이상의 미세 플라스틱이 침전되고, 이는 1억2천3백만 개 이상의 플라스틱 물병에 해당한다고 추정할 수 있었다. 원격지에서 수집된 것으로 확인된 대기 먼지 중 4%가 플라스틱 중합체였다. 논문은 또 투명 및 백색 입자가 확대된 상태에서 연구자의 시각적 계수 기준을 충족하지 못해 포함되지 않은 점에 주목한다.

놀라운 양의 미세플라스틱을 발견한 것은 브라흐니가 새로운 유형의 현장 장비에 대한 시범 연구를 한 의도치 않은 결과였다.

"나는 샘플러를 디자인했고 플라스틱을 발견했을 때 파일럿 연구를 하고 있었다"고 브라흐니는 말했다. "그것은 놀라운 것을 발견하고 적절한 시기에 적절한 사람들이 내 전문지식이 아닌 프로젝트의 측면에 그들의 기술과 지식을 기부하는 놀라운 우연한 순간이었습니다."

이 연구의 공동 저자로는 브람니의 전 연구실 기술자인 에릭 하임과 학부생 연구원인 마거릿 할러루드가 있다. Hallerud는 대기 궤적 모델을 인구 데이터에 백 링크하기 위해 컴퓨터 코드를 작성했고 기후 데이터의 해석을 도왔다. 그녀는 가을에 메인 대학교에서 대학원을 시작할 것이고 국립 과학 재단 대학원 펠로우쉽을 받을 것이다. 에릭 하임은 할러루드의 모델을 운영하며 공간 데이터를 생성했던 브라흐니 연구소의 기술자였다. 하임은 현재 콜로라도 보울더 대학의 기술자로 있다.

GCN 전재민 기자

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