우리가 버린 알록달록 플라스틱, 알고 보니 온난화 숨은 주범[달콤한 사이언스]

세줄 요약

• 대기 중 미세·나노플라스틱 온난화 기여 분석
• 유색 입자, 햇빛 흡수 강해 복사 에너지 증가
• 플라스틱 농도 높은 지역서 영향 확대 가능성

편리하다는 이유만으로 플라스틱 사용이 증가하면서 미세플라스틱과 나노플라스틱이 바다와 땅은 물론 극지방의 빙하, 심지어 인체의 혈액과 태반에서까지 발견되면서 전 지구적 환경, 보건 문제로 부각됐다. 미세플라스틱은 생태계 교란과 먹이사슬 축적, 잔류성 유기오염물질이나 중금속을 쉽게 흡착해 유해 물질의 매개체 역할을 함으로써 인간과 동물, 식물에 축적되면서 건강을 위협하고 있다는 보고들이 속속 발표되고 있다. 이런 가운데 미세플라스틱이 지구 온난화의 숨은 주범으로 역할을 하고 있다는 연구 결과까지 나와 충격을 안겨주고 있다.

중국 상하이 푸단대 환경과학과, 상하이 숭명생태 연구원, 난징 정보과학대, 상하이 과학기술대 환경·건축학부, 장시 생태환경 과학기획원, 미국 세인트루이스 워싱턴대 에너지·환경·화학공학과, 퍼듀대 화학과, 아이오와대 화학·생물화학 공학과, 펜실베이니아대 지구·환경과학과, 화학과, 듀크대 환경학부 공동 연구팀은 대기 중에 떠다니는 미세플라스틱과 나노플라스틱은 검댕이라고도 불리는 블랙 카본과 마찬가지로 지구 온난화에 심각한 영향을 미친다고 밝혔다. 이 연구 결과는 지구과학 및 환경과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 기후변화’ 5월 5일 자에 실렸다.

알록달록한 색깔의 미세플라스틱이나 나노플라스틱은 햇빛 흡수율이 높아 대기 중에 떠다니면서 지구 온난화를 강화한다는 사실이 확인됐다.

사이언스 제공

미세플라스틱과 나노플라스틱은 더 큰 플라스틱 쓰레기가 다양한 이유로 부스러지면서 만들어지는 것으로 지름이 1㎚(나노미터·10억분의 1m)에서 최대 500㎛(마이크로미터·1㎛=100만분의 1m) 정도다. 이것들은 대기 이동 과정에서 도시에서 외딴 지역에 이르기까지 전 세계 다양한 환경에서 발견되고 있다. 앞선 연구들에서는 대기 중 플라스틱이 대기 온난화에 미치는 기여도가 작다고 봤고, 플라스틱에는 다양한 색소가 포함된 경우가 많은데도 대부분 플라스틱이 무색이라고 가정하고 연구됐다.

이에 연구팀은 개별 미세 및 나노플라스틱 입자 움직임을 조사하고 이 측정값을 대기 수송 시뮬레이션과 결합해 정밀 분석했다. 그 결과 검은색이나 유색 입자가 흰색이나 무색 입자에 비해 햇빛을 강하게 흡수한다는 것을 확인했다. 이어 이들 입자의 실제적인 전 지구적 대기 농도를 가정하고 행성의 대기가 흡수하고 방출하는 태양 복사 에너지의 균형값인 유효 방사 강제력을 계산했다. 그 결과 나노플라스틱 입자는 1㎡ 당 0.033±0.019W(와트), 미세플라스틱 입자의 경우는 1㎡당 0.006±0.003W로 나타났다. 이 정도의 방사 강제력은 온난화에 상당한 영향을 미치는 대기 오염 물질인 블랙 카본 배출로 인한 강제력의 16.2%에 해당한다. 이런 온난화 효과는 전 지구적 수준에서는 작지만, 북태평양 쓰레기 지대 같이 플라스틱 농도가 높은 해양 지역 상공에서는 블랙 카본 효과를 최대 4.7배를 넘어설 수 있다고 연구팀은 설명했다.



연구를 이끈 홍보 푸 중국 푸단대 교수는 “이번 연구 결과는 대기 중 플라스틱 입자, 특히 유색 나노플라스틱이 대기 온난화에 기여하며 지역적 기후 패턴에 영향을 미칠 수 있다는 것을 보여준다”며 “앞으로 기후 평가에 있어서 이들 입자의 역할을 고려해야 할 필요가 있다”고 설명했다.

유용하 과학전문기자