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수환경 내 미세플라스틱 측정을 위한 시료채취 및 전처리 방안
계호민 ( Kye Homin ),이준호 ( Lee Junho ),주성현 ( Ju Seonghyeon ),윤여준 ( Yoon Yeojoon ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-
미세플라스틱은 크기 5 mm 미만의 플라스틱을 의미하며, 생산 당시부터 5 mm 미만으로 만들어진 1차 (Primary) 플라스틱과 광분해 및 물리적, 화학적, 생물학적 작용으로 5 mm 미만으로 파쇄된 2차 (Secondary) 플라스틱으로 구분할 수 있다. 플라스틱은 폴리에틸렌(Polyethylene, PE), 폴리프로필렌(Polypropylene, PP), 폴리비닐클로라이드(Polyvinyl chloride, PVC), 폴리스티렌(Polystyrene, PS) 및 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, PET)가 전체 생산량의 90%를 차지하며, 캐리어백, 빨대, 물병, 병뚜껑, 캔, 포장재, 호일, 배관에 이르기까지 일상생활에 자주 사용되는 곳에 쓰이기 때문에, 일부 품목의 사용량을 줄일 수는 있지만, 모든 플라스틱의 생산을 중단할 수는 없어 미세플라스틱의 발생은 불가피하다. 미세플라스틱의 주요 발생원은 하수 배출에 의한 화장품 및 세안제에 사용되는 PE, PP, PS 등의 1차 미세플라스틱과, 환경에 노출되거나 버려진 플라스틱이 바람, 파도 및 자외선 등에 의한 자연작용으로 마모되거나 파쇄 되어 발생한 2차 미세플라스틱이다. 그러나 이제는 1차 미세플라스틱의 생산을 법적으로 금지하고 있는 추세이므로 2차 미세플라스틱의 발생원인과 거동 등의 평가도 중요시 되고 있는 상황이다. 인공적으로 제조되어 사용되다가 파쇄된 플라스틱이나 도로에 떨어진 자동차 타이어 미세입자, 농촌 폐비닐 입자 등 이러한 미세플라스틱은 다양한 경로를 통해 육상에 매립되고, 수계로 흘러들 뿐만 아니라 대기에 이르기까지 다양한 매체(수질, 대기, 토양 및 퇴적물)로 쉽게 전파되어 생태계에 악영향을 미칠 수 있다. 하지만 최근까지는 해양환경에 존재하는 미세플라스틱에 집중되어 연구가 진행되어 왔으며, 최근 들어 일부 담수 및 다른 환경매체의 미세플라스틱에 대한 연구가 진행되고 있으나, 이러한 연구결과들은 시료를 채취하는 방법, 시료를 채취하는 용량, 시료를 분석하기 위한 전처리 및 분석에 사용되는 장비 등 모두 다른 방법들을 사용하고 있어 표준화된 시료채취 및 전처리 방법이 반드시 필요한 실정이다. 플라스틱 특성 면에서도 미세플라스틱은 종류가 다양하고 각각의 밀도가 모두 다르기 때문에 매체별 분포가 각기 다르며 다양한 형태로 존재하여 매체에 따라 적절한 시료채취 및 전처리 기술 개발이 요구되며, 더 나아가 효율적인 분석을 위해 매체별로 표준화된 시료채취/전처리 통합 기술이 개발되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 환경 상 다양한 매체 중 수질, 특히 실제 담수, 정수, 하수에 분포하고 있는 다양한 종류 및 형태의 미세플라스틱을 효과적으로 측정하기 위한 현장 시료채취에서부터 전처리까지의 통합 방안을 마련하고자 하였다.
수환경 내 미세플라스틱 측정을 위한 시료채취 및 전처리 방안
계호민 ( Kye Homin ),이준호 ( Lee Junho ),주성현 ( Ju Seonghyeon ),윤여준 ( Yoon Yeojoon ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-
미세플라스틱은 크기 5 mm 미만의 플라스틱을 의미하며, 생산 당시부터 5 mm 미만으로 만들어진 1차 (Primary) 플라스틱과 광분해 및 물리적, 화학적, 생물학적 작용으로 5 mm 미만으로 파쇄된 2차 (Secondary) 플라스틱으로 구분할 수 있다. 플라스틱은 폴리에틸렌(Polyethylene, PE), 폴리프로필렌(Polypropylene, PP), 폴리비닐클로라이드(Polyvinyl chloride, PVC), 폴리스티렌(Polystyrene, PS) 및 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, PET)가 전체 생산량의 90%를 차지하며, 캐리어백, 빨대, 물병, 병뚜껑, 캔, 포장재, 호일, 배관에 이르기까지 일상생활에 자주 사용되는 곳에 쓰이기 때문에, 일부 품목의 사용량을 줄일 수는 있지만, 모든 플라스틱의 생산을 중단할 수는 없어 미세플라스틱의 발생은 불가피하다. 미세플라스틱의 주요 발생원은 하수 배출에 의한 화장품 및 세안제에 사용되는 PE, PP, PS 등의 1차 미세플라스틱과, 환경에 노출되거나 버려진 플라스틱이 바람, 파도 및 자외선 등에 의한 자연작용으로 마모되거나 파쇄 되어 발생한 2차 미세플라스틱이다. 그러나 이제는 1차 미세플라스틱의 생산을 법적으로 금지하고 있는 추세이므로 2차 미세플라스틱의 발생원인과 거동 등의 평가도 중요시 되고 있는 상황이다. 인공적으로 제조되어 사용되다가 파쇄된 플라스틱이나 도로에 떨어진 자동차 타이어 미세입자, 농촌 폐비닐 입자 등 이러한 미세플라스틱은 다양한 경로를 통해 육상에 매립되고, 수계로 흘러들 뿐만 아니라 대기에 이르기까지 다양한 매체(수질, 대기, 토양 및 퇴적물)로 쉽게 전파되어 생태계에 악영향을 미칠 수 있다. 하지만 최근까지는 해양환경에 존재하는 미세플라스틱에 집중되어 연구가 진행되어 왔으며, 최근 들어 일부 담수 및 다른 환경매체의 미세플라스틱에 대한 연구가 진행되고 있으나, 이러한 연구결과들은 시료를 채취하는 방법, 시료를 채취하는 용량, 시료를 분석하기 위한 전처리 및 분석에 사용되는 장비 등 모두 다른 방법들을 사용하고 있어 표준화된 시료채취 및 전처리 방법이 반드시 필요한 실정이다. 플라스틱 특성 면에서도 미세플라스틱은 종류가 다양하고 각각의 밀도가 모두 다르기 때문에 매체별 분포가 각기 다르며 다양한 형태로 존재하여 매체에 따라 적절한 시료채취 및 전처리 기술 개발이 요구되며, 더 나아가 효율적인 분석을 위해 매체별로 표준화된 시료채취/전처리 통합 기술이 개발되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 환경 상 다양한 매체 중 수질, 특히 실제 담수, 정수, 하수에 분포하고 있는 다양한 종류 및 형태의 미세플라스틱을 효과적으로 측정하기 위한 현장 시료채취에서부터 전처리까지의 통합 방안을 마련하고자 하였다.
수환경 내 미세플라스틱 측정을 위한 시료채취 및 전처리 방안
계호민 ( Kye Homin ),이준호 ( Lee Junho ),주성현 ( Ju Seonghyeon ),윤여준 ( Yoon Yeojoon ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-
미세플라스틱은 크기 5 mm 미만의 플라스틱을 의미하며, 생산 당시부터 5 mm 미만으로 만들어진 1차 (Primary) 플라스틱과 광분해 및 물리적, 화학적, 생물학적 작용으로 5 mm 미만으로 파쇄된 2차 (Secondary) 플라스틱으로 구분할 수 있다. 플라스틱은 폴리에틸렌(Polyethylene, PE), 폴리프로필렌(Polypropylene, PP), 폴리비닐클로라이드(Polyvinyl chloride, PVC), 폴리스티렌(Polystyrene, PS) 및 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, PET)가 전체 생산량의 90%를 차지하며, 캐리어백, 빨대, 물병, 병뚜껑, 캔, 포장재, 호일, 배관에 이르기까지 일상생활에 자주 사용되는 곳에 쓰이기 때문에, 일부 품목의 사용량을 줄일 수는 있지만, 모든 플라스틱의 생산을 중단할 수는 없어 미세플라스틱의 발생은 불가피하다. 미세플라스틱의 주요 발생원은 하수 배출에 의한 화장품 및 세안제에 사용되는 PE, PP, PS 등의 1차 미세플라스틱과, 환경에 노출되거나 버려진 플라스틱이 바람, 파도 및 자외선 등에 의한 자연작용으로 마모되거나 파쇄 되어 발생한 2차 미세플라스틱이다. 그러나 이제는 1차 미세플라스틱의 생산을 법적으로 금지하고 있는 추세이므로 2차 미세플라스틱의 발생원인과 거동 등의 평가도 중요시 되고 있는 상황이다. 인공적으로 제조되어 사용되다가 파쇄된 플라스틱이나 도로에 떨어진 자동차 타이어 미세입자, 농촌 폐비닐 입자 등 이러한 미세플라스틱은 다양한 경로를 통해 육상에 매립되고, 수계로 흘러들 뿐만 아니라 대기에 이르기까지 다양한 매체(수질, 대기, 토양 및 퇴적물)로 쉽게 전파되어 생태계에 악영향을 미칠 수 있다. 하지만 최근까지는 해양환경에 존재하는 미세플라스틱에 집중되어 연구가 진행되어 왔으며, 최근 들어 일부 담수 및 다른 환경매체의 미세플라스틱에 대한 연구가 진행되고 있으나, 이러한 연구결과들은 시료를 채취하는 방법, 시료를 채취하는 용량, 시료를 분석하기 위한 전처리 및 분석에 사용되는 장비 등 모두 다른 방법들을 사용하고 있어 표준화된 시료채취 및 전처리 방법이 반드시 필요한 실정이다. 플라스틱 특성 면에서도 미세플라스틱은 종류가 다양하고 각각의 밀도가 모두 다르기 때문에 매체별 분포가 각기 다르며 다양한 형태로 존재하여 매체에 따라 적절한 시료채취 및 전처리 기술 개발이 요구되며, 더 나아가 효율적인 분석을 위해 매체별로 표준화된 시료채취/전처리 통합 기술이 개발되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 환경 상 다양한 매체 중 수질, 특히 실제 담수, 정수, 하수에 분포하고 있는 다양한 종류 및 형태의 미세플라스틱을 효과적으로 측정하기 위한 현장 시료채취에서부터 전처리까지의 통합 방안을 마련하고자 하였다.
환경매체별 미세플라스틱의 시료채취 및 전처리 방법 정립에 대한 연구 : 5∼20 ㎛ 크기를 중심으로
윤여준(Yeojoon Yoon),계호민(Homin Kye),이준호(Junho Lee),주성현(Seonghyeon Ju),김지윤(Jiyoon Kim),임채휘(Chaehwi Lim) 환경독성보건학회 2021 한국독성학회 심포지움 및 학술발표회 Vol.2021 No.5
5 mm 이하 크기의 플라스틱을 뜻하는 미세플라스틱은 발생 원인이나 크기, 모양 및 종류에 따라 다양하게 구분될 수 있다. 미세플라스틱이 새로운 환경 유해요인으로 부상하는 대표적인 이유는 미세플라스틱 안에서도 세분화되는 입자크기 때문이다. 미세플라스틱 중에서도 5 ㎛ 내외의 크기에서 그 유해성이 증가한다는 연구결과가 발표되면서 세계 각국에서는 미세플라스틱의 위해성을 규명하고자 환경 내 존재하는 미세플라스틱 모니터링에 대한 많은 연구들을 진행하고 있다. 하지만 아직 국내에서는 미세플라스틱을 식별할 수 있는 채취 및 분석에 대한 방법론도 정립되어 있지 않다. 현재까지 환경 내에서 미세플라스틱의 거동특성이 불분명하기 때문에 수질, 대기, 토양 및 퇴적물과 같은 환경매체별 표준화된 채취 및 분석 방법이 요구된다. 본 연구에서는 대기, 수질, 토양 및 퇴적물 환경매체에 존재하는 5∼20 ㎛ 크기의 미세플라스틱을 대상으로 시료채취와 전처리 통합 표준 기술개발을 목표로 한다. 국내에서 진행된 기존 연구와는 다르게 5, 20 ㎛ 공극의 스테인리스 스틸 필터를 다단식 여과방법에 적용한 모듈 형태의 시료채취 장치를 각 환경 매체에 범용적으로 적용하고자 한다. 열분해기반의 정량분석과 광학-분광분석 방법에 각각 적합한 유기물제거, 밀도 분리 등의 전처리 과정을 최적화하여, 최종적으로 환경 매체 내 존재하는 5∼20 ㎛ 크기의 미세플라스틱의 시료채취 및 전처리 방법에 대한 가이드라인과 함께 표준화된 시료채취/전처리 통합 모듈을 제시할 것이며 이 기술은 향후 미세플라스틱의 위해성 연구와 국가 정책 수립 등에 활용될 것으로 기대된다.