플라스틱, 녹조에서 더 빨리 부서진다…KAIST, 사실 확인

명재욱 교수팀, 녹조와 플라스틱 오염의 상호작용 첫 규명

기후변화 시대 통합 환경관리 방향 제시, 국제학술지 게재

[대전=뉴시스] KAIST 건설및환경공학과 명재욱 교수팀이 녹조현상이 플라스틱 표면의 미생물 생태계를 변화시켜 플라스틱 초기 풍화를 촉진할 수 있다는 사실을 규명했다. 사진은 녹조 현상을 인위적으로 일으킨 조건과 그렇지 않은 대조군 간 달라진 플라스틱 생태계의 모습.(사진=KAIST 제공) *재판매 및 DB 금지

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 국내 연구진이 여름철 강과 호수를 뒤덮는 녹조가 버려진 비닐봉지 같은 플라스틱의 산화를 앞당겨 미세플라스틱 발생을 촉진할 수 있다는 사실을 처음 규명했다.

한국과학기술원(카이스트·KAIST)은 건설및환경공학과 명재욱 교수팀이 캠퍼스 연못 시료를 활용한 생태계 모사실험을 통해 녹조현상이 저밀도 폴리에틸렌(LDPE) 필름 표면의 미생물 생태계를 변화시키고 플라스틱의 초기 풍화를 촉진한다는 사실을 확인했다고 29일 밝혔다.

강과 호수에 버려진 플라스틱 표면에는 시간이 지나면서 각종 미생물이 달라붙어 하나의 생태계를 이루는 '플라스티스피어(plastisphere)' 현상이 생긴다. 플라스티스피어는 병원균과 미세플라스틱 이동에 영향을 미치는 것으로 알려졌지만 녹조가 이 미생물 생태계에 미치는 영향은 지금까지 거의 연구되지 않았다.

이번에 연구팀은 햇빛과 영양염 농도를 조절해 녹조를 인위적으로 유도한 미니 생태계를 구축한 뒤 6주간 플라스틱 표면의 미생물막과 미생물 군집, 유전자 변화를 정밀 분석했다.

분석 결과, 부영양화 환경에서는 남세균과 일반 세균이 함께 증가하면서 플라스틱 표면에 더욱 두꺼운 바이오필름(미생물막)이 형성됐다. 또 미생물을 서로 단단히 붙게 하고 플라스틱 표면에 부착하도록 돕는 세포외고분자물질을 생성하는 미생물도 크게 늘었다.

이런 변화는 플라스틱의 초기 풍화를 가속화하며 플라스틱 산화와 초기 분해를 촉진하는 효소 관련 유전자를 가진 미생물이 부영양화 환경에서 더 많이 증가한다는 사실도 확인했다.

적외선 분광기와 주사전자현미경을 활용한 분석에서는 플라스틱 표면의 산화 흔적이 증가한 것으로 나타났고 잔금 형태의 미세 균열도 더 많이 발견됐다. 이는 플라스틱이 더 쉽게 부서져 미세플라스틱으로 이어질 가능성이 커졌다는 의미다.

연구팀은 특정 미생물 한 종이 아닌 광합성 세균과 일반 세균이 함께 이룬 미생물 생태계가 이런 변화를 이끈 것으로 보고 있다.

기후변화로 녹조 발생이 잦아지는 상황에서 수질오염과 플라스틱 오염을 별개의 문제가 아닌 하나의 환경 문제로 함께 관리해야 할 필요성을 제시한 이번 연구 결과는 환경 분야 국제학술지 '워터 리서치(Water Research)'에 지난 5월 25일 게재됐다.

명재욱 교수는 "플라스틱 오염과 녹조를 각각의 문제가 아닌 서로 영향을 주고받는 하나의 환경 문제로 바라봤다는 점에서 의미가 크다"며 "기후변화로 녹조가 더욱 빈번해지는 만큼 수질관리와 폐플라스틱 관리를 함께 고려하는 통합 환경관리 전략 수립에 중요한 근거가 될 것"이라고 말했다.


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