환경오염 방지를 위한 적정 기술 및 발명품 아이디어 구상하기 5조 by

이현윤

2021-05-02 23:20:18 UTC

수은 중독

미나마타 병(일본어: 水俣病 미나마타뵤[*], 영어: Minamata disease)은 수은 중독으로 인해 발생하며, 다양한 신경학적 증상과 징후를 특징으로 하는 증후군이며, 이와 유사한 공해병을 통칭하는 경우도 있다. 1956년 일본 구마모토현의 미나마타시에서 메틸수은이 포함된 어패류를 먹은 주민들에게서 집단적으로 발생하면서 사회적으로 큰 문제가 되었다.

문제가 되었던 메틸수은은 인근의 화학 공장에서 바다에 방류한 것으로 밝혀졌고, 2001년까지 공식적으로 2,265명의 환자가 확인되었다. 1965년에는 니가타현에서도 대규모 수은 중독이 확인되었다.

이현윤

2021-05-02 23:26:07 UTC

2.
카드뮴 중독
이타이이타이 병(일본어: イタイイタイ病 이타이이타이뵤[*], 영어: Itai-itai disease)은 문맥적으로 "아프다 아프다"라는 의미의 일본어에서 유래된 것으로, 1912년 일본 도야마현의 진즈 강 하류에서 발생한 대량의 카드뮴이 뼈에 축적되어 발생한 공해병을 말한다.

1955년 학회에 처음 보고되었으며, 1968년 일본 정부에서는 '카드뮴에 의해 뼈 속 칼슘분이 녹아서 생긴 신장장애와 골연화증'이라고 발표했고, 그해 공해병으로 인정하였다. 원인은 미쓰이 금속주식회사 광업소에서 버린 폐광석에 포함된 카드뮴이 체내에 농축된 것이었으며, 칼슘부족, 골절, 골연화증을 일으킨다.

대한민국에서는 2004년 6월 경상남도 고성군 삼산면 병산마을에서 이타이이타이 병으로 의심되는 환자가 집단발생하였다.

월: 모둠끼리 환경오염 관련 사례 조사 화: 모둠끼리 환경오염 관련 사례 조사 수: 조사한 환경 오염 사례 모둠끼리 발표 목: 조사한 환경 오염 사례와 관련하여 문제점 파악 금: 발명품 고안 월: 발명품 고안 화: 발명품 고안 수: 모둠끼리 고안해낸 발명품 발표& 다른 모둠 발명품에 관한 피드백 목: 모둠끼리 고안해낸 발명품 발표& 다른 모둠 발명품에 관한 피드백 금: 피드백을 반영한 최종 발명품 완성

2021-05-02 23:26:20 UTC

환경오염(플라스틱)

2021-05-02 23:27:17 UTC

이예나
해양환경공단이 발표한 '2019년 국가 해안 쓰레기 모니터링 최종 보고서'에 따르면 조사 대상 해안 쓰레기 개수 중 81.2%, 무게 중 65.7%가 플라스틱이었다. 일반적으로는 전 세계 해양 쓰레기 중 80%가 플라스틱으로 알려졌다. 더 큰 문제는 이 플라스틱 쓰레기가 풍화 작용과 자외선에 의한 광화학 반응으로 지름 5㎜보다 작은 미세플라스틱으로 부서지면서 생긴다.
국토환경정보센터는 미세플라스틱들이 해수면을 떠다니다가 유해 화학물질을 흡수하면 고농축 독성물질로 변하게 되는데, 이를 플랑크톤이 먹이로 오인해 먹게 되고 먹이사슬에 따라 미세플라스틱이 축적된 해산물이 결국 우리 식탁에까지 오른다고 설명하고 있다.

문시호 런던은 겨울에 짙은 안개가 발생한다고 알려졌지만, [[19세기]이후의[산업혁명]]과 석탄연료의 이용에 의하여 석탄을 태운 후 연기와 그을음이 안개에 섞여 지상에 체류해 스모그라 불리는 현상을 일으켜 호흡기질환등을 일으켰다. 1950년대까지의 100년간 10번 정도의 거대한 스모그가 있었지만, 그중에서도 피해가 가장 큰 것은 1952년이었다.1952년12월 5일부터 12월 10일까지 고기압이 영국 상공을 덮고, 그 결과 차가운 안개가 런던을 뒤덮었다. 평소보다 추운 날씨에 런던 시민들은 평소보다 많은 석탄을 난방에 사용했다. 같은 무렵, 런던의 지상 교통을 전차에서 디젤 버스로 전환하는 사업이 완료되었다. 이렇게 직사광선이나 화력 발전소, 디젤 차량 등에서 발생하는 아황산가스, 이산화황 등의 대기 오염물질은 차가운 대기에 체류하며 농축되어 pH2의 강산성 고농도의 황산 안개를 형성하였다. 아황산가스의 최대 농도는 평상시 0.1ppm정도였던 것이 0.7ppm, 부유 분진의 농도는 평상시에 0.2mg/m3정도 였던것이 1.7mg/m3을 넘었다[1].이 짙은 스모그는 앞이 보이지 않고 운전이 불가능할 정도였다. 특히 런던 동부의 공업 지대와 항만 지역에서는 자신의 발밑도 보이지 않을 정도였다. 건물 내부까지 스모그의 영향으로 영화관에서는 "무대와 스크린이 보이지 않는다"는 이유로 공연과 상연이 중단되었다. 주택에도 스모그가 침입해 사람들은 눈이 아프고, 목과 코를 다쳐 기침이 멈추지 않게 되었다. 큰 스모그가 발생한 날의 다음 주까지 병원에는 기관지염, 기관지 폐렴, 심장 질환 등의 중병의 환자가 차례로 운반되어 다른 겨울보다 4000명 이상의 사람이 죽었다고 밝혀졌다.[2]대다수는 노인, 어린이, 만성 질환 환자였다. 그 후 몇 주 동안 8,000명 이상이 사망해 총 사망자 12,000명이 넘는 대참사가 되었다.[3]

2021-05-02 23:28:04 UTC

2021-05-02 23:28:27 UTC

조장 김홍윤

https://ko.wikipedia.org/wiki/1991%EB%85%84_%EB%82%99%EB%8F%99%EA%B0%95_%ED%8E%98%EB%86%80_%EC%98%A4%EC%97%BC_%EC%82%AC%EA%B1%B4

2021-05-02 23:29:03 UTC

낙동강 페놀 오염 사건(洛東江-汚染事件)은 구미 공업단지 안의 두산전자에서 1991년 3월 14일과 4월 22일 두차례에 걸쳐 각각 페놀 30여 톤과 1.3 톤이 두번에 걸쳐 낙동강으로 유출된 사건이다. 페놀은 대구 지역의 상수원으로 사용되는 다사취수장으로 유입되었으며, 염소를 이용한 정수처리 과정에서 클로로페놀로 변하면서 악취를 유발하였다. 이후 페놀은 대구 상수원인 다사취수장으로 유입됐다. 당시 대구시민들이 수돗물에서 냄새가 난다고 신고했으나, 취수장에서는 원인 규명을 제대로 하지 않은 채 다량의 염소 소독제를 투입해 사태를 더욱 악화시켰다. 페놀은 낙동강을 타고 밀양과 함양, 부산까지 피해를 주었다. 이 과정에서 낙동강 수계에 있는 1천만 영남지역 주민들이 페놀 오염 수돗물로 극심한 고통을 겪어야했던 전대미문의 수질 오염 사건이었다.

체르노빌 원전 사고

2021-05-02 23:37:57 UTC

○ 1986.4월 체르노빌 원전사고로 막대한 인적, 물적, 환경적 피해 유발 및 후유증이 아직도 심각.
- 체르노빌 원전내 4개 원자로 중 4호기에서 사고 발생
- 총 피해액은 1.3천억 미불 이상으로 추산되며, 우크라이나 정부는 매년 정부예산을 체르노빌 피해 복구에 투입

○ 피해 내역
- 원전 주변 100개 마을 폐허화(거주 불능) 및 원근 12개주 2,000개 마을 방사능 피해
- 원전을 중심으로 반경 30km이내 지역은 거주 및 사용 불능지역화(현재 특별관리 중)
- 직 · 간접 우크라이나인 피해자수는 총 3백만 명 이상인 것으로 추산
- 체르노빌 사고 관련 각종 정부 보상수혜자 150만 명(그 중 어린이 66만 명)

○ 국민 보건상 후유증(사고 발생 직후 수년간)
- 1988년 출산율이 1986년 대비 30% 감소(기형아 출산 불안에 따른 인공 유산 급증도 원인)
- 기형아 출산, 출생전 사망 배증
- 유아 사망률 1.5-2.5배 증가 및 암 발생 급증 (특히 어린이 암환자 6.5-10배 증가)
- 피해 지역 주민 60%가 갑상선계 질병 경험

○ G7과 EU는 1995년 MOU 발표를 통해 체르노빌 원전 폐쇄를 위한 대체 원전 건설비용, 체르노빌 사고 시 안전시설 공사비 등의 지원을 약속한 바 있으나, 실제 자금 지원은 지연 상태
- 우크라이나는 2000.12월 체르노빌 원전 완전 폐쇄

○ 우크라이나 정부가 2003.4월 공개한 과거 KGB 비밀문건 중에는 1986년 사고 이전부터 원자로 결함이 드러났었으며, 1982년에도 사고가 발생해 우크라이나와 벨라루스에 방사능이 방출된 바 있었음을 밝히는 문건 등이 포함
- 특히 체르노빌 발전소 원자로 물품에 결함이 있었으며, 1982년 방사능 누출 사고 후 전문가들은 사고가 재발될 위험이 크다고 경고했었음도 드러남

○ 방사능 방출을 최소화하기 위해 우크라이나 정부와 유럽부흥개발은행(EBRD)은 입찰 과정을 통해 2010년 하반기에 원전 차폐막 건설을 시작하여 2019년 상반기에 완료
- 차폐막 건설비용 : 15억 유로

문시호

2021-05-05 23:23:49 UTC

태평양 거대 쓰레기 지대(Great Pacific Garbage Patch), 혹은 쓰레기섬이라고도 불리는 이 지역은 전세계 바다에 버려진 부유성 쓰레기들이 원형순환해류와 바람의 영향을 받아 응집된 지역이다.

많은 사람들의 오해와 다르게 실제 섬의 형태는 찾아볼수 없고, 각종 잔해들과 쓰레기들의 밀도가 일정 이상 되는 구역을 싸잡아 부르는 지역이다. 더군다나 이 쓰레기들은 미세 플라스틱 정도까지 분해된 경우가 많아 인공위성이나 그 지역을 지나는 선박에서 안보인다. 관련 연구자들이 해수를 채취해 검사하는 식으로 알아낸다.
주로 북서태평양 어장 동쪽에 집중적으로 분포되어 있는데, 90%가량이 썩지 않는 비닐과 플라스틱류로 이루어져 있다. 대서양에도 비슷한 이유로 대서양의 수많은 해초들이 모인 사르가소 해가 있는데, 대서양 연안도 쓰레기 투기나 유입이 이루어지기에 사르가소 해에도 쓰레기 섬이 자라는 중이라고 한다.

2011년 경에는 대한민국 면적의 절반 정도였지만, 2010년대 후반경에 이루어진 연구에 따르면 크기가 급속하게 불어나 한반도 면적의 무려 7배인 155만㎢에 달한다는 결과가 나왔다. # 대한민국의 면적으로 따지면 15배에 달하는 면적이다.

대략 제곱킬로미터당 5kg 정도의 밀도로 형성되어 있다고 한다. 특히 구성 물질 중 미세플라스틱 등 육안으로 확인이 어려운 입자들이 많아 위성/항공사진으로도 그 규모나 확산 정도를 알기 어려워, 현황 파악 및 연구에 애로사항이 많다고 한다.
예전에는 일부 단체에서 이 쓰레기 지대에 떠있는 것만 수거하는 방식으로 처리를 하고 있었다고 한다. 하지만 쓰레기 섬 대부분이 영해가 아닌 게 대부분이라, 여길 한 국가가 단독으로 처리하라고 지원해주면 그 근처에 있던 모든 국가가 난리를 피울 게 뻔하니 국가의 지원을 받지 못한다. 그렇기에 비용 부담이 많아져서 단체가 지금은 활동하는지는 알 수 없는 상황.

이로 인해 쓰레기 섬에 대해서 태평양에 가까운 나라들이 지원을 해서 전부 청소해야 한다는 주장도 나오고 있다. 다만 비닐과 플라스틱이 썩지 않아 계속 쌓이고 있다는 건 완전히 옳은 말은 아닌 게, 해조류 또는 다른 플라스틱과 부딪히면서 조금씩 작은 조각으로 분해된다. 물론 유기적인 분자단위의 분해는 아니기에 결국엔 바닷물에 미세먼지 마냥 섞인다는 뜻이다. 이걸 해양생물들이 먹고 인간이 도로 먹는다고 생각해 보면 오히려 더 나쁜 거다.

오염의 문제도 심각하지만 이 쓰레기섬의 플라스틱을 먹이로 착각하거나 알게 모르게 먹게 되는 해양생물들의 피해도 막심한 수준.

문시호

2021-05-05 23:27:29 UTC

거대 쓰레기 지대(영어: Great Pacific garbage patch, Pacific trash vortex)는 각각 하와이 섬 북동쪽으로 1,600km떨어진 쓰레기섬과 일본과 하와이 섬 사이에 있는 태평양을 떠다니는 두 개의 거대한 쓰레기 더미를 일컫는다. 쓰레기 섬이라고 부르기도 한다. 실제로 그 크기가 웬만한 작은 규모의 섬들보다 크다고 한다.

이 쓰레기 더미들은 지금까지 인류가 만든 인공물 중 가장 큰 것들로, 대한민국의 약 16배 정도의 크기이고 무게는 8만t이라고 한다. 이처럼 쓰레기가 한곳으로 모여 섬에 가까운 모습이 된 것은 원형 순환 해류와 바람 때문인 것으로 보며, 1950년대부터 10년마다 10배씩 증가하여 오늘날 거대한 쓰레기 지대가 만들어졌다.

이 섬은 1997년, 미국의 해양 환경운동가인 찰스 무어에 의해 최초로 발견되었다. 이러한 태평양 거대 쓰레기 지대 때문에 수많은 해양 생물들이 피해를 보고 있으며, 특히 먹이로 잘못 알고 먹었다가 죽게 되는 사례도 있으며,^[1] 주변 지역에서 잡힌 어류를 조사한 결과 35％의 물고기 뱃속에 미세 플라스틱이 있음을 확인했다.^[2]

이예나

2021-05-05 23:33:15 UTC

미세 플라스틱은 너무 작아 하수처리시설에 걸러지지 않고, 바다와 강으로 그대로 유입된다. 예컨대 2015년 사이언스지에 실린 <해양 플라스틱 쓰레기> 논문에 따르면, 2010년도에 바다로 유입된 플라스틱 쓰레기는 대략 480만~1,270만t이다. 이 플라스틱은 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 나일론 등이 포함된 석유화합물이기 때문에 오염 물질과 만나 새로운 환경 문제를 야기하게 되며, 또 버려진 플라스틱이 시간이 지나면서 미세 플라스틱으로 변하기도 한다. 2015년 영국에서 발표된 <해양 속 작은 플라스틱 쓰레기에 관한 국제 목록> 논문에 따르면, 바닷속에는 최소 15조~최대 51조의 미세 플라스틱이 있는 것으로 추정된다. [네이버 지식백과] 미세 플라스틱 (시사상식사전, pmg 지식엔진연구소)

바다 위를 떠다니는 플라스틱 쓰레기를 수거하는 프로젝트하와이와 미 서해안 사이에는 ‘거대 쓰레기 섬(Great Pacific Garbage Patch)’이라 불리는 쓰레기 더미들의 집합소가 있다. 인위적으로 만들어진 것이 아니라 육지에서 흘러나온 쓰레기들이 자연스럽게 모여져 커다란 군집을 이룬 곳이다.1990년대 들어 처음 발견된 이 쓰레기 섬은 조사 결과 바람과 해류의 영향으로 인해 북미와 중남미 그리고 아시아에서 흘러나온 쓰레기들이 모여져 만들어진 것으로 밝혀졌다.문제는 이 쓰레기 섬의 규모가 상상을 초월한다는 것이다. 면적이 무려 한반도의 7배에 달하는 155만㎢이다. 그 양만 해도 8만톤에 가까운 것으로 추정되고 있다.이 같은 사실은 비영리 연구기관인 ‘오션클린업파운데이션(Ocean Cleanup Foundation, OCF)’에 의해 밝혀졌다. OCF는 지난 2015년부터 2년간 항공 장비 및 선박 등을 활용해 섬의 규모를 파악했다.OCF를 이끌고 있는 ‘보얀 슬랫(Boyan Slat)’은 나이가 23세에 불과한 청년이다. 하지만 어린 시절부터 해양 쓰레기 문제에 많은 관심을 가졌던 그는 바다 위에 떠다니는 쓰레기를 처리하는 사업인 오션클린업을 추진해 왔다.오션클린업은 해상 쓰레기 중에서도 가장 큰 문제로 지목되고 있는 플라스틱 쓰레기들을 보다 효율적으로 수거할 수 있는 방법을 개발하는 사업이다. 물에 뜨는 부유식 튜브를 울타리처럼 만들어 바다에 떠있는 플라스틱 쓰레기들을 한 곳에 모을 수 있도록 설계됐다.지금까지의 해상 쓰레기 제거 방식은 주로 바다 위에 부유하는 쓰레기를 선박으로 쫓아다니면서 수거하는 경우가 대부분이었다. 그러나 오션클린업 프로젝트의 경우는 쓰레기를 한 곳에 모은 다음 수거하기 때문에 비용과 시간을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.아쉽게도 해저에 가라앉아 있거나 미세하게 부서져 있는 플라스틱들까지 거둬들일 수는 없다. 그러나 일정 크기의 플라스틱 쓰레기만 제거해도 해양 환경을 보호하는데 있어 충분한 기여를 할 수 있다는 것이 전문가들의 의견이다.그런데 특별한 장치 없이 기다란 튜브만을 띄워 어떻게 부유하는 쓰레기들을 모을 수 있을까? 거기에는 해류가 일으키는 ‘소용돌이(gyre)’ 현상이라는 비밀이 숨어있다. 이는 항상 일정한 방향으로만 도는 해류의 원리로서, 바다의 특정 장소에 울타리를 설치해 놓으면 부유하는 쓰레기들은 그곳으로 모이게 된다.이에 대해 슬랫 CEO는 “바다를 떠돌던 쓰레기들이 울타리에 부딪히게 되면 해류가 일으키는 소용돌이를 타고 가면서 울타리의 꼭지점을 향해 모이게 된다”라고 설명하면서 “이렇게 하나둘씩 모여진 쓰레기가 엄청나게 많아지면 그때마다 배로 수거해 재활용하는 것이 우리의 계획”이라고 밝혔다.올해 안 대규모 장비 설치 예정그동안 오션클린업 계획은 몇차례 변경되거나 연기됐었다. 하지만 OCF는 그때마다 보완 작업을 거쳐 기술적 문제를 해결했고, 그 결과 올해 안으로 쓰레기 섬 주위에 대규모 부유식 튜브를 설치하기로 결정했다.OCF는 본격적인 장비 설치에 앞서 다시 한 번 쓰레기섬의 정체를 파악하는 조사에 들어갔다. 그 결과 이 섬에는 약 1조 8천억개의 쓰레기 조각이 바다에 부유하고 있으며, 그중 99%가 플라스틱인 것으로 나타났다.특히 0.5∼0.05㎝ 크기의 미세 플라스틱 입자가 쓰레기 개수의 94%를 차지했지만, 전체 쓰레기 양에서 차지하는 비중은 8%에 불과했다. 이처럼 이해하기 힘든 결과에 대해 슬랫 CEO는 “큰 플라스틱 조각들이 점차 더 작은 조각으로 쪼개지면서 마치 ‘플라스틱 수프(plastic soup)’와 비슷한 형태를 이루는 것으로 보인다”라고 추정했다.이 같은 결과만 놓고 본다면 OCF 연구진이 준비하고 있는 포획망은 좀 더 보완이 필요한 상황이다. 현재의 포획망은 커다란 플라스틱 조각만 걸러낼 수 있을 뿐, 미세 조각들은 포획이 어렵기 때문이다.한편 포획망 외에 부유식 튜브에도 다양한 아이디어가 적용될 예정이다. 우선 부유식 튜브의 고정과 관련해 OCF 연구진은 “부유식 튜브가 비슷한 속도로 물의 흐름을 따라 이동하게 되면 쓰레기를 걸러낼 수 없기 때문에 일종의 닻 같은 장치를 부유식 튜브에 부착할 예정”이라고 밝혔다.재미있는 점은 이 닻이 다른 배들의 닻처럼 해저 바닥에 놓여지는 것이 아니라 대략 600m 정도 깊이의 수심에 머물면서 이동 속도를 느리게 하는 역할만 한다는 점이다. 따라서 부유식 튜브는 한 장소에 완전히 머무르지 않고 이동이 가능하며 태풍이나 큰 파도가 덮쳐도 상대적으로 힘을 덜 받는다는 것이 OCF 측의 설명이다.현재 관련 업계에서는 오션클린업 프로젝트에 대해 반신반의하고 있는 분위기다. 특히 하나의 부유식 튜브만으로는 효과를 볼 수 없기에 한 번에 수십 개의 부유식 튜브를 설치해야 그나마 소기의 성과를 거둘 수 있으리라 전망하고 있다.

2021-05-06 23:27:00 UTC

이예나

2021-05-06 23:36:25 UTC

최근 GPGP 연구 보고서를 발간한 오션클린업파운데이션의 창립자 보얀 슬랫은 구체적으로 쓰레기를 처리하는 방법을 고안해냈습니다. 그가 발명한 이른바 ‘떠다니는 장벽(floating barrier)’은 높이 3m, 길이는 무려 100km에 달하는 V자형의 울타리입니다. 쓰레기는 원형으로 순환하는 해류를 따라 돌다가 자연스럽게 울타리로 와서 모이게 됩니다. 쓰레기를 찾아다니며 수거할 필요 없이 울타리에 붙어 있는 쓰레기들만 수거하면 되는 방식이죠. 보얀 슬랫이 발명한 '떠다니는 장벽' 높이는 3m, 길이는 100km에 이른다. 해류를 따라 순환하던 쓰레기는 자연적으로 이 벽에 와서 붙게 된다. 보얀 슬랫이 발명한 '떠다니는 장벽' 높이는 3m, 길이는 100km에 이른다. 해류를 따라 순환하던 쓰레기는 자연적으로 이 벽에 와서 붙게 된다. 이들은 2020년까지 GPGP 둘레에 떠다니는 장벽을 설치해 이곳의 막대한 쓰레기를 수거하는 것을 최종 목표로 하고 있습니다. 하지만 안타까운 사실은 GPGP가 북태평양 해상에만 존재하는 게 아니란 겁니다. 실제로 북대서양, 인도양, 남태평양, 남대서양 환류가 흐르는 곳에 또 다른 쓰레기 섬이 4개 이상 존재하고 있다는 사실이 확인됐습니다. 오션클린업파운데이션은 “이대로 간다면 미세 플라스틱 섬은 상상 못할 속도로 커지게 될 것”이라고 경고합니다.

\PE, PVC 등 다양한 종류의 플라스틱을 분해할 수 있는 세균들이 보고되었는데 Brevibacillus, Streptomyces, Amycolatopsis, Clostridium, Schlegella, Pseudomoas 등이 그 예이며 Phanaerochaete chrysosporium 같은 백색부후균을 포함한 여러 진균들도 관여하는 것으로 알려졌다4). 그러나 가장 많이 사용하는 PE와 PS 등은 생분해 되기 어렵기 때문에 플라스틱 생분해 연구의 상당수는 생분해성 플라스틱인 bioplastic이라 하는 poly-β-hydroxyalkanoic acid(PHA) 같은 세균이 생성하는 중합체를 대상으로 하거나 또는 석유화학 플라스틱의 광-산화나 열-산화에 의한 비생물학적 열화 이후에 진행한 것들이 많다. 불과 소수의 균주 만이 표준 비-산화 PE를 분해할 수 있는 것으로 보고되었으며 방선균 Rhodococcus ruber, 호열성 Brevibacillus borstelensis, 진균 Penicillium simplicissimun 등이 그 예이다5). 여러 분해미생물에 의한 플라스틱 생분해 속도는 최적 조건에서도 매우 낮으며 실제 자연환경에서 흔히 나타나는 혐기성 조건에서는 더욱 낮다.5)[네이버 지식백과] 플라스틱 분해 세균 [plastic-degrading bacteria] (미생물학백과 )

2021-05-09 23:24:09 UTC

이현윤

첫 번째 구조물은 캘리포니아 해변과 하와이 섬 사이에 있는 ‘태평양 거대 쓰레기섬(GPGP)’으로 옮겨져 설치됐다. 이곳은 ‘바다 소용돌이’, 즉 환류로 인해 형성된 인공섬으로 인근 해역에서 몰려온 플라스틱 쓰레기가 쌓여 섬을 이룬 곳이다. 남한 면적보다 무려 열다섯 배 이상 클 정도로 규모가 크며, 지금도 매일 쓰레기가 모이고 있는 것으로 알려졌다. 2018년 발표된 한 연구 조사에 따르면, 현재 이 섬을 이루고 있는 쓰레기 개수는 1조 8000억 개가량이며, 무게는 8만 톤에 달한다. 전문가들은 이 쓰레기를 전부 처리하는 데만 7만 8000년의 세월이 걸린다고 예측하고 있다.‘윌슨’에 걸린 플라스틱 쓰레기들 가운데는 1995년식 게임보이, 1977년산 플라스틱 병상자 등도 있었다. 수십 년 동안 바다 위에 떠다니면서 결국 미세 플라스틱으로 서서히 분해되고 있었던 것이다. GPGP의 존재를 처음 발견한 것은 플라스틱 환경오염 연구 분야의 선구자 가운데 한 명인 미국인 찰스 무어였다. 원예학자이자 해양학자인 무어는 지난 1997년 요트로 태평양을 횡단하던 중 지도에도 나와있지 않은 거대한 섬을 발견하고는 깜짝 놀랐다. 이 섬은 다름아닌 플라스틱이 쌓여 이뤄진 섬이었고, 이에 충격을 받았던 무어는 그 길로 해양오염 전문가로 활동하게 됐다. 2001년 그가 발표한 연구 결과에 따르면, 먹이 사슬의 근간이 되는 동물성 플랑크톤보다 여섯 배나 많은 플라스틱 쓰레기들이 환류에 쌓여 있었다. 보다 심각한 문제는 이렇게 오랜 세월 바다에 떠있는 플라스틱이 태양으로 인해 잘게 분해된 후 미세 플라스틱으로 변한다는 사실이다. 과학자들은 이를 가리켜 ‘바다의 스모그’라고 부른다. 지난 2014년, 미국의 해양환경과학자인 마커스 에릭슨, 무어, 그리고 다른 일곱 명의 공동 저자들은 자신들이 발견한 결과를 온라인 잡지 PLOS 1에 발표했다. 이에 따르면 5조 2000억 개 이상의 플라스틱 미세 입자들이 바다에서 소용돌이치고 있으며, 그 가운데 상당수는 해양 생물들과 인간을 포함해 물고기를 섭취하는 모든 생물들이 다시 섭취하고 있다. 미세 플라스틱이 도처에 있다는 사실은 이미 여러 연구를 통해 증명된 바 있다. 가령 북극에서 녹아내리는 빙하에도, 소금에도, 맥주에도 있을 정도로 심각한 문제가 되고 있다. 지난해 발표된 한 연구에 의하면 전세계 수돗물 샘플의 83%에서 미세플라스틱의 흔적이 발견됐으며, 특히 미국에서는 94%의 샘플에서 미세먼지가 발견될 정도로 심각한 상태였다. 과학자들이 가장 우려하는 것은 몸 안으로 들어온 미세 플라스틱의 독성물질이 소화가 진행되는 동안 동물과 인간의 세포 조직에 점차 축적될 수 있다는 점이다. 한편 전세계에는 북태평양 환류, 북대서양 환류, 인도양 환류, 남태평양 환류, 남대서양 환류 등 다섯 가지의 대표적인 환류가 있는데 이 가운데 가장 쓰레기가 많이 모이는 환류가 바로 북태평양 환류다. 이렇게 쌓인 플라스틱 쓰레기는 칫솔, 페트병, 우산 손잡이, 장난감총, 플라스틱 병, 세탁 바구니 등 다양하며, 가장 문제가 되고 또 가장 다수를 차지하는 것은 선원들이 ‘유령 그물’이라고 부르는 엉킨 채 버려져 있는 거대한 뭉치의 어망이다. 바다표범이나 바다거북이 어망에 걸려 죽는 일도 다반사다. ‘오션 클린업’의 목표는 앞으로 5년 안에 GPGP에 모여있는 쓰레기 가운데 절반 정도인 4만 톤의 플라스틱을 수거하는 것이다. 그리고 10년 안에는 태평양 쓰레기의 절반을 치울 수 있다는 사실도 과학적으로 증명했다고 말했다. 이렇게 하기 위해서 오는 2020년까지 전세계 환류에 60개 이상의 장치를 설치하는 것이 목표라고도 말했다. 만일 이것이 예상대로 성공만 거둔다면 오는 2040년까지는 북태평향 환류의 쓰레기 가운데 90%를 수거할 수 있을 것이라고도 장담했다. 하지만 이 장치에 대해 전문가들의 의견은 엇갈리고 있다. 마냥 긍정적으로 바라볼 수만은 없다는 것이다. 플라스틱 쓰레기들은 대부분 해저로 가라앉기 때문에 효과가 크지 않을 것이라는 점, 그리고 박테리아 같은 해양 유기물이 장치에 들러붙을 경우 제대로 작동하지 않을 것이라는 우려를 하는 전문가들도 있다. 또한 해양생물이 가림막을 지나가지 못하고 튜브에 걸려 갇힐 경우, 해양 생태계를 파괴하는 또 다른 문제를 야기할 수도 있다고 지적했다. 그런가 하면 치우는 만큼 또 쌓일 것이라고 말하면서 그보다는 근본적인 해결책이 필요하다는 점을 꼬집는 학자들도 있다.에릭슨은 ‘오션 클린업’이 전세계가 펼치고 있는 플라스틱 퇴출 운동과 같은 진정한 해결책에서 시선을 돌리게 만들고 있다고 말한다. “예방책에 집중하는 것을 어렵게 만드는 잘못된 행동”이라고 말하는 에릭슨은 바다로 흘러 들어가는 플라스틱의 1%만이 북태평양 환류에 떠있다는 점을 상기시켰다. 그 나머지 플라스틱 쓰레기들이 정확히 어디로 가는지는 아직 과학적으로 밝혀지지 않았다는 것이다. 에릭슨은 이 쓰레기들이 해저로 가라앉았었거나 미세 플라스틱으로 바다 위를 떠다니거나 혹은 해안으로 다시 씻겨갔을 수도 있다고 말했다. 가령 2011년 일본 쓰나미 때 발생했던 잔해를 추적한 최근의 연구 결과에 따르면, 파도에 의해 바다로 떠내려간 1000여 척의 배 가운데 100척만이 여전히 해류를 따라 항해하고 있는 것으로 추정되고 있다. 이미 바다에 떠있는 플라스틱들이 흔적도 없이 깨끗이 사라질 수는 없다는 사실을 인정하고 있는 슬랫은 그러면서도 “그렇다고 그대로 방치할 경우 큰 플라스틱 쓰레기들은 모두 작고 위험한 미세 플라스틱이 되어 훨씬 더 위험해질 것”이라고 말했다. 작은 입자로 변하기 전에 바다에서 플라스틱을 제거하는 노력을 하는 것이 ‘오션 클린업’의 임무라는 것이다. 그러면서 슬랫은 “쓰레기는 빨리 치우면 치울수록 좋다”고 강조하면서 앞으로 결과를 지켜봐 달라고 말했다. 과연 한 청년의 이 단순한 아이디어가 몸살 앓는 지구의 바다를 구하는 해결책이 될 수 있을까. 그 여정은 이제 막 시작됐다.

2021-05-09 23:34:16 UTC

문시호

2021-05-09 23:36:07 UTC

인터셉터: 쓰레기 청소 모델, 하루 5만 kg 이상

무분별한 플라스틱 사용으로 인한 환경오염 문제가 날로 심각해지자 각 나라에서는 저마다 해결책을 내놓느라 분주한 모습이다. 가령 중국, 인도네시아, 필리핀, 태국, 베트남 등 동남아시아 지역의 쓰레기 처리 문제만 개선돼도 바다로 흘러가는 플라스틱 쓰레기의 45%를 줄일 수 있다는 연구 결과에 따라 펩시코, 다우, 유니레버, 코카콜라 등과 같은 다국적 기업들이 관련 재활용 기업에 1억 달러(약 1120억 원) 이상을 투자하기로 약속한 상태다.일회용품 사용을 전면 금지하는 나라들도 속속 늘고 있다. 케냐의 경우 지난 2017년, 플라스틱 쓰레기 문제를 심각하게 여기고 극단의 조치를 내려서 화제가 되기도 했다. 이를테면 비닐 봉지를 생산 및 판매, 심지어 소지하고 있다 붙잡힐 경우 징역 4년형에 처해지거나, 혹은 최고 4만 달러(4500만 원)의 벌금형이 부과되도록 한 것이다. 또한 유럽연합은 지난해 10월부터 일회용품 접시 및 식기류 사용의 전면 금지령을 내렸으며, 미국에서는 비누, 치약 등 세면용품에 주로 사용되는 미세 플라스틱 사용을 2018년부터 전면 금지했다. 뉴욕시의 경우에는 폴리스틸렌 음식용기 사용을 금지했으며, 캘리포니아주에서는 빨대 사용이 금지됐다. 이에 따라 스타벅스는 2020년까지 단계적으로 모든 매장에서 빨대를 제공하지 않기로 했다. 플라스틱 장난감의 대명사인 레고 역시 현재 친환경 제품인 식물성 플라스틱을 사용한 제품을 개발하고 있다. 그런가 하면 플라스틱 쓰레기들이 바다로 흘러가기 전에 아예 강에서부터 플라스틱을 걸러내야 한다는 주장에 따라 볼티모어에서는 미스터 트래쉬 휠, 프로페서 트래쉬 휠, 캡틴 트래쉬 힐 등 다양한 플라스틱 거름장치가 설치되어 성공적으로 활용되고 있다.

2021-05-09 23:36:42 UTC

문시호

2021-05-10 23:16:47 UTC

미세 플라스틱·페트병 분해하는 식물성 플랑크톤 세계 첫 개발

김윤수 기자

입력 2020.05.28 13:28

이용재·김희식 생명연 박사팀, 플랑크톤 유전자에 플라스틱 분해 효소 합성

국내 연구진이 미세 플라스틱과 페트병을 분해할 수 있는 식물성 플랑크톤을 세계 최초로 개발했다.

이용재·김희식 한국생명공학연구원 세포공장연구센터 박사 연구팀은 세균의 플라스틱 분해 효소를 식물성 플라크톤의 유전자에 합성하는 데 성공했다고 28일 밝혔다.

어패류 등 물속에 사는 생물체는 미세 플라스틱을 먹이로 오인해 섭취하는 경향이 있어, 플라스틱이 생물에 농축된다는 우려가 있다.

연구팀은 수중 생태계 먹이사슬의 가장 아래층에 있는 식물성 플랑크톤을 활용해, 생물들의 연쇄적인 미세 플라스틱 농축을 차단하는 연구를 진행했다.

플라스틱 분해 능력이 없는 플랑크톤을 플라스틱과 섞은 모습(a)과 연구팀이 개발한 플랑크톤이 각각 2주, 4주 후 플라스틱을 분해하는 모습(b와 c).

연구팀은 ‘이데오넬라 사카이엔시스’라는 세균에서 유래한 효소를 이용해 식물성 플랑크톤에 합성하는 데 성공했다. 이를 통해 전세계 처음으로 플라스틱을 분해하는 식물성 플랑크톤 ‘CC-124 PETase’를 만들어냈다.

연구팀은 이 플랑크톤이 실제 음료수 페트병을 분해하는 과정을 전자현미경을 통해 확인했다.

김 박사는 "이 기술은 플라스틱에 의한 환경 오염을 해결할 수 있는 새로운 패러다임을 제시했다"며 "추가 연구를 통해 자연복원 등 다양한 분야에 널리 활용될 수 있을 것"이라고 했다.

이번 연구성과는 미생물 분야 국제 학술지 ‘마이크로바이얼 셀 팩토리즈(Microbial Cell Factories)’에 지난 달 28일자로 게재됐다.

문시호

2021-05-10 23:32:47 UTC

'페트병' 분해 플랑크톤…바닷속 거북이 살릴까

입력 2020-06-01 20:13 | 수정 2020-06-01 20:18

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연속재생

앵커

플라스틱 쓰레기가 매년 1천만 톤 넘게 바다로 흘러갑니다.

부서진 플라스틱은 거북이나 물고기가 먹고, 결국 사람 몸에도 쌓이게 되는데요.

이번에 국내 연구진이 플라스틱을 분해할 미생물을 세계 최초로 개발했습니다.

이재민 기자입니다.

리포트

플라스틱에 몸이 끼인 거북이입니다.

거북이의 살을 파고드는 플라스틱은 음료수 캔을 포장할 때 자주 씁니다.

거북이는 지난 1993년 미국 미주리 주에서 발견했는데요.

플라스틱을 제거했지만 몸과 장기가 이미 기형적으로 자란 탓에, 생김새가 지금도 그대로입니다.

거북이 나이가 올해 벌써 36살입니다.

미주리 주 자연 보호국은, 지난 4일 거북이가 장기 일부를 제거하는 수술을 받았다고 밝혔습니다.

다행히 먹이를 잘 먹으면서 건강을 회복하고 있다고 하는데요.

거북이가 플라스틱 때문에 피해를 보는 일은 꽤 자주 있습니다.

미국 애니메이션 제작자 애덤 페사페인은 지난해 4월 22일 지구의 날을 맞아, 거북이 모양으로 작품을 만들었습니다.

해양 플라스틱 오염이 야생 동물에게 미치는 영향을 보여주기 위해서였는데요.

특히 바다에 있던 비닐과 플라스틱 쓰레기들이 거북이 소화 기관에서 나오는 일이 많다고 합니다.

해파리같은 연체류를 좋아하는 바다 거북은 비닐과 플라스틱을 먹이로 알고 먹을 수 있습니다.

플라스틱을 먹이로 착각하는 거북이가 어리석다고 생각하시나요.

사람이라고 무사할 수는 없습니다.

사람도, 일주일에 먹는 플라스틱 양이 신용카드 1장 정도 되고, 한 달이면 칫솔 한 개 분량을 먹는다는 연구 결과가 있습니다.

당장 소금과 함께 먹는 미세 플라스틱만 해도 한 해 2천 개 정도입니다.

세계보건기구가 추정한 하루 소금 소비량은 10그램 정도인데요.

여러 소금 가운데 아시아산 소금에서 가장 많은 미세 플라스틱이 나왔습니다.

국내산 소금에서도 미세 플라스틱이 나왔는데, 1킬로그램당 미세 플라스틱이 2백개 넘게 나왔다고 합니다.

소금도 이런데, 바다에는 플라스틱이 얼마나 많을까요.

국내 바다 플라스틱 농도는 북태평양에 있는 쓰레기 밀집 지점보다도 76배나 높았습니다.

미세 플라스틱 조각이 1제곱미터당 1만 1000개 넘게 나왔는데요.

세계에서 가장 높은 수준입니다.

특히 국내 바다에서 발견한 플라스틱 90% 이상은 스티로폼이었습니다.

잘게 부서진 스티로폼은 어패류 몸 속으로 들어가게 되겠죠.

사람이 해산물을 먹으면, 결국 미세 플라스틱도 같이 먹게 됩니다.

몸 안에서는 소화가 안 되고, 호르몬계나 면역 체계를 망가뜨리는 독성 물질이 나올 수도 있습니다.

플라스틱을 아예 버리지 않으면 가장 좋겠지만, 이미 바다에 있는 플라스틱을 분해할 수 있는 기술이 있다면 참 좋을 텐데요.

이번에 국내 연구진이 플라스틱을 분해할 수 있는 식물 플랑크톤을 세계 최초로 개발했습니다.

전자 현미경 사진을 보니 처음에는 매끈하던 플라스틱 표면에 구멍이 나기 시작했습니다.

플랑크톤이 플라스틱을 분해했기 때문입니다.

한 달 동안 플라스틱을 관찰한 연구진은 마트나 편의점에 있는 음료수 페트 병이 인체에 무해한 물질로 완전히 분해되는 결과를 확인했다고 합니다.

유전자 합성으로 만들어 낸 새로운 플랑크톤 덕분이었죠.

이번 연구를 시작한 한국생명공학연구원 이용재 박사는 처음에 보여드린 거북이를 보고 연구를 시작했다고 합니다.

플라스틱 폐기물에 끼어 8자 형으로 기형화한 모습을 보고 안타까움을 느꼈다고 하는데요.

미세 플라스틱은 먹이 사슬을 따라 해조류, 물고기, 사람 몸에 쌓이는데요.

플라스틱 분해 플랑크톤이 바다에서부터, 오염 경로를 끊는 역할을 수행할 수 있겠죠.

[이용재/한국생명공학연구원 박사]
"플랑크톤이 먹이 사슬을 통해서 올라가면서 플라스틱을 분해하고, 지금 방대하게 오염되어 있는 미세 플라스틱을 분해하고 해결하는…"

다만 물고기 몸 안에서도 플라스틱 분해 효과가 있는지, 플라스틱 분해 플랑크톤을 갑자기 투입했을 때 환경에 미치는 영향은 없는지 면밀히 분석해야 할 텐데요.

연구원에서도 지금 당장 적용할 수 있는 기술은 아니라고 했습니다.

그렇지만 앞으로 바다에서 플라스틱을 분해하는 기술이 우리 눈앞에 펼쳐질 때, 이번 연구가 디딤돌 역할을 했다고 말할 수 있겠습니다.

MBC뉴스 이재민입니다.

문시호

2021-05-11 23:19:57 UTC

https://www.youtube.com/watch?v=f85Gr4jDEpE

(망타)

이예나

2021-05-11 23:23:37 UTC

국내 스타트업인 마린 이노베이션은 미역, 우뭇가사리, 꼬시래기 같은 해조류로 ‘해조 종이’를 개발해 계란판과 종이컵을 내놨다. 종이컵 내부 코팅 소재는 비닐 대신 게 껍데기에서 나온 키토산을 사용했다. 인도네시아의 친환경 포장재 스타트업 에보웨어도 미역, 다시마 같은 해조류에 전분을 섞고 열을 가해 일회용컵을 만들었다. 30일 지나면 분해되지만, 방부제를 넣지 않아 먹을 수도 있다. 해조류는 양식 과정에서 대기 중 이산화탄소를 빨아들이고, 해양 생태계를 정화할 뿐만 아니라 가공을 통해 생분해되는 ‘바이오 플라스틱’을 만들 수 있어 친환경 스타트업들에 인기다. 비타민, 미네랄과 같은 영양소도 풍부해서 먹어서 없애버릴 수 있단 것도 장점이다.

해조류 외에도 먹을 수 있는 재료로 만들어 자연분해가 되는 일회용품들도 나오고 있다. 인도 스타트업 엔비그린은 감자, 옥수수, 바나나, 꽃 기름 등 12가지 재료를 사용해 생분해되는 비닐을 만들었다. 물에 담가두면 하루 만에 녹아 없어지고, 뜨거운 물에는 15초 내로 분해된다.