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전자현미경을 이용한 미세 플라스틱 및 마이크로 파티클 분석 방법
윤충식 ( Choong-sik Yoon ),고용규 ( Yong-kyu Ko ),김용주 ( Yong-ju Kim ),홍지우 ( Ji-woo Hong ),장병현 ( Byung-hyun Jang ),정준영 ( Jun-yeong Jung ),이준희 ( Junhee Lee ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2020 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2020 No.-
1960년대 이후 전 세계적으로 플라스틱의 사용량이 증가하며 국내에서도 2014년 기준 약 15백만톤의 플라스틱을 생산, 사용하고 있다. 이러한 플라스틱은 재활용으로 사용되기도 하지만 무단으로 버려지는 플라스틱 또한 기하급수적으로 늘어나며, 자외선, 파도 및 바람에 풍화되어 마모되거나 파쇄 되어 토양과 담수, 해수에 미세 플라스틱으로서(Microplastic) 존재하게 된다. 이러한 미세개재물들을 통들어 마이크로파티클(Microparticle)이라고 하며, 큰 개재물보다 미세 단위로의 개재물들은 환경오염과 인류의 건강에 훨씬 더 큰 영향을 끼칠 수 있기 때문에 개재물들의 형태와 성분 분류에 관심이 더 집중되고 있다. 해당 파티클의 성분을 알기 위해 푸리에 변환 적외선 분광학(Fourier-Transform Infrared Spectroscopy, FT-IR)을 통해 2차, 3차의 분석으로 미세 파티클에 대한 분석 기술을 널리 사용해왔다. 이 분석 방법은 밀리미터(mm)에서 수백 마이크로미터(um) 크기의 파티클에 대한 분석 기술에 사용하고 있지만, 수십 마이크로 미터에서 서브 마이크로 미터 수준의 미세, 초미세파티클에 대한 분석 기술에는 물리적인 한계로 사용될 수 없으며, 새로운 분석 기술이 마련되어야 한다. 전자현미경(SEM)을 통하여 미세 파티클 분석기술인 ISO 규격으로 45mm 멤브레인 필터를 사용하여 미세파티클 시료를 채취하고, 시료가 채취된 필터를 전자현미경을 통해 전체 면적에 대해 파티클의 크기, 개수를 분류하고, 해당 파티클 마다 X-ray를 검출함으로써 동시에 각 파티클의 성분도 분류할 수 있다. 이를 통해 멤브레인 필터전체 면적에 대한 파티클의 개수, 크기, 성분을 체계화 하여 분류 할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 눈으로 보이지 않는 미세플라스틱 및 파티클을 채취하여 전자현미경을 통해 화합물들을 정성·정량, 크기와 개수 및 분포를 얼마나 효과적으로 분석하고, 분류할 수 있는지에 대한 분석 기술을 알아보고자 하였다.