여과 공정에서 초미세플라스틱의 거동 및 제거기작 = Behavior and removal mechanism of micro plastics in filtration process

국문 초록 (Abstract)

플라스틱은 가볍고 내구성이 뛰어나며 가격도 저렴하여 많은 분야에서 사용되어왔다. 하지만 최근 플라스틱은 폐기물의 분포 범위가 넓고, 잠재적 독성으로 인하여 전 세계적으로 주목을 받고 있다. 유엔 환경계획의 2011년 연차보고서에서는 플라스틱 해양쓰레기를 전 지구적 환경문제로 선정하였고, 유엔은 2018년 세계 환경의 날 주제를 “플라스틱 오염으로부터의 탈출”로 정하고, 플라스틱 제품 남용을 제한하기 위해 일회용품 사용금지 및 이에 대한 과세를 권고하였다. 전 세계 플라스틱 생산량은 1950년 200 만 톤에서 2015년 3억 2200 만 톤으로 무려 160 배 늘어났으며, 지난 수십 년 간 사용량이 급증함에 따라 플라스틱은 바다로 유입되는 해양쓰레기의 60~80 %를 차지하고 있다. 매년 바다로 유입되는 950만 톤의 플라스틱 쓰레기 중에서 미세플라스틱은 약 15~31 %에 달한다. 여기서 미세플라스틱은 길이나 지름이 5 mm 이하의 플라스틱을 말하며, 현재 대부분의 미세플라스틱은 수처리 시설에서 제거된다고 나타난다. 하지만 100 um 이하의 작은 크기의 미세플라스틱은 현재의 수처리 공정에서 충분히 제거되지 않고 있으며, 10 um 이하 크기의 초미세플라스틱의 경우에는 현재 진행된 연구도 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 대표적인 수 처리 공정인 여과 공정에서의 10 um 이하 크기의 초미세플라스틱의 거동 및 제거 기작에 대해 조사하였다. 대표적인 플라스틱 물질로서 PE(Polyethylene)을 이용하였으며, 10 um 이하의 초미세플라스틱으로 형성하기 위하여 PE 를 계면활성제(Tween 20)가 주입된 초순수에 분산시켜 실험을 진행하였다. 이후 여재 종류와 조건을 변경하여 실험을 진행하였으며, 해당 결과는 입도 분석과 탁도 분석을 통해 측정하였다.