이희원 기자, 환경독성보건학회 청년기자단  2기

  전 세계적으로 플라스틱 생산이 급증함에 따라 매년 바다로 흘러 들어가는 천만 톤가량의 플라스틱 중 5조개 이상의 플라스틱 조각이 바다를 순환하는 것으로 추정된다. 이는 다시 먹이사슬을 통해 우리의 식탁으로 들어와 인체의 건강을 위협한다.
  세계자연보전연맹(IUCN)에 따르면 해양으로의 미세플라스틱 연간 유입량 100만 톤 중 35%가량이 세탁물에서 나오는 미세섬유이다. 미세섬유(microfiber)는 폴리에스터, 아크릴, 나일론 등의 합성섬유 소재의 옷에서 나오는 물질로, 하수처리장에서도 온전히 제거되지 않는다.

사진 출처: 플래닛케어’PlanetCare’ 인스타그램

  현재까지의 독성학적 연구결과들을 통해 미세플라스틱이 인체에 미치는 유해한 영향들을 정리해볼 수 있다.
  세탁폐수를 포함한 수체 내에서 가장 일반적으로 발견되는 플라스틱 재질은 PET(polyethylene-terephthalate), PE(polyethylene), PP(polypropylene), PA(polyamide), PS(polystylene), PVC(polyvinyl chloride) 등이다. 페트(PET)는 페트병, 옷 등 다양한 생활용품의 소재로 광범위하게 사용되며 잠재적 발암물질로 분류된다. 폴리스타이렌(PS)는 일회용 컵 등에 많이 쓰이며, 세포활성, 염증반응, 위장관 선암을 유발하는 것으로 알려져 있고 PVC는 생식계에 영향을 주고 암을 유발하는 것으로 보고되고 있다.

  관련 동향1: 세탁기 필터 국내외 사례
  해외에서는 이미 세탁 폐수로부터의 미세플라스틱 오염을 막기 위해 여러 규제를 도입하고 있다. 
  이러한 움직임의 시초가 되는 프랑스는 '낭비 방지 및 순환경제법'을 제정하여 2025년 1월 1일부터 자국 내 판매되는 모든 세탁기에 미세플라스틱을 거를 수 있는 합성섬유 필터를 장착할 것을 의무화했다. 영국의 해양보호협회는 새롭게 생산되는 가정용·상업용 세탁기에 미세섬유 필터 설치를 의무화하는 법안('Microplastic Filters (Washing Machines) Bill’)을 발의하여 하원을 통과 중이고, 미국 캘리포니아주에서는 미세플라스틱 오염 감소를 위해 2024년 판매되는 신제품 세탁기에 미세섬유 필터 장착을 의무화하는 법안(’California Assembly Bill No. 1724’)이 제출됐다.
  해외기업의 실질적인 제품 개발도 이어지고 있다. 크게 필터가 장착되어 생산되는 세탁기 유형과 필터를 기존 세탁기에 장착하여 사용하는 부착형 필터 유형으로 나눌 수 있다. 2019년 터키의 가전업체 ‘아르첼릭(Arçelik)’은 90% 이상의 미세플라스틱을 여과하는 필터가 장착된 세탁기를 출시하였으며, 독일의 ‘Grundig’사는 동일한 제거 효율의 FiberCatcher™ 세탁기를 선보였다.

사진 출처: https://www.grundig.com/fibercatcher

  또한 영국의 ‘Xeros’사는 부착형 필터로서 가정용인 XF1과 산업용인 XF2를 개발하였으며, 슬로베니아에서는 세탁기에 부착하는 미세플라스틱 필터링 장치인 ‘플래닛케어’ 제품을 판매하고 있다. 스웨덴의 ‘Electrolux’사는 재활용 플라스틱으로 만든 미세플라스틱 필터를 개발하였고, 영국의 ‘Matter’사는 기존 세탁기에 장착하여 유출 파이프와 배수관 사이에서 미세플라스틱을 걸러주는 ‘걸프(Gulp)’라는 부착형 필터를 선보였다.

사진 출처: https://www.xerostech.com/filtration/
https://planetcare.org/
https://www.electroluxgroup.com/en/electrolux-launches-microplastic-filter-to-help-tackle-rising-tide-of-plastic-pollution-34151/
https://www.gulp.online/

  국내 관련 정책 및 시행업체는 설치 시도가 아직 미흡하여 소비자들이 직접 나서는 상태이다. 그 최전선에 있는 단체는 ‘소비자기후행동’이며, LG전자, 화성세탁기 등 국내 주요 가전업체에 세탁기 미세플라스틱 저감장치 설치계획에 대해 공개 질의하고 ‘미세플라스틱 저감과 관리를 위한 특별법’ 제정을 촉구하는 등 적극적인 활동을 펼치고 있다.
  또한 국내 기업 중 삼성전자는 글로벌 브랜드 파타고니아와 손을 잡고 미세플라스틱 저감 기능을 적용한 세탁기를 개발한다고 밝힌 바 있다.

  관련 동향2: 미세플라스틱 제거 기술
  정부와 기업들이 규제와 제품 개발에 힘쓰고 있는 한편, 학계에서는 하수처리장에 유입된 미세플라스틱을 제거하기 위한 기술 연구가 이루어지고 있다.
  첫째로, 분리막을 이용하여 미세플라스틱을 제거하기 위한 MBR(membrane bioreactor) 공정은 기존 활성슬러지 공정의 단점을 해결하고자 활성슬러지 공정에 분리막 기술의 장점을 결합한 공정이다. 분리막으로 인해 완벽하고 안정적인 고액분리가 가능하며, 반응조 내에 높은 MLSS 농도를 유지 가능하다. 높은 미생물의 농도는 슬러지 발생량을 감소시켜 슬러지 처리 비용이 대폭 감소한다는 점에서 장점을 지닌다.
  다음 방법은 응집-침전을 통한 제거로, 화학적 미세플라스틱 제거의 대표적인 방법이다. 주로 철 또는 알루미늄 기반의 응집제로 입자성 물질을 뭉치게 한 후 침전, 부상시켜 제거하는 공정이다. 특히 하수처리장 내 미세플라스틱 제거에 있어서는 알루미늄 기반의 응집제가 철 기반보다 제거효율이 우수했다. 응집제를 대신하여 전기 응집을 이용하여 미세플라스틱을 처리한 사례도 보고되었으며, 최신 기술인 sol-gel 반응을 통해 alkoxy-silyl 결합 형성에 기반한 응집을 이용한 공정도 제안되었다.
  마지막으로 생물학적 방법으로서 해양 생물에 의한 미세플라스틱의 제거에 대한 연구 또한 진행 중이다. 일부 플랑크톤에 의해 흡수된 미세플라스틱이 기존 크기보다 작은 입자로 변화된 연구결과가 존재하고, 곰팡이균이 미세플라스틱을 이용해 대사작용을 한 후 발생한 분비물이 증가한 점에서 미세플라스틱 분해를 간접적으로 알 수 있었다. 또한 플라스틱의 종류마다(PE, PS, PET, PP) 세균에 의해 분해되어 잔류하는 미세플라스틱의 무게를 측정하여 생분해율을 산정한 연구도 있었다. 이렇듯 일부 생물(플랑크톤, 곰팡이, 세균 등)이 미세플라스틱을 분해할 수 있는 잠재성을 가지는 것으로 확인되었으나 제거 기작은 정확하게 밝혀지지 않아 향후 추가적인 연구가 필요하다.

  이처럼 미세플라스틱을 기술적으로 제거하고자 하는 연구들이 존재하지만, 국내에 미세플라스틱 필터가 아직 도입되지 않은 현재로서는 일반 대중들이 실천할 수 있는 일은 합성섬유 소재의 옷을 가능한 오래 입고 패스트패션 소비를 지양하는 것이다. 또한 세탁기 사용 횟수를 줄이고, 세탁 시 물의 온도를 낮추고 빠르게 세탁하는 등 생활습관의 변화가 미세섬유 배출을 줄이는 데 도움이 된다.
  그러나 근본적으로 관련 법규나 세탁기 관련 산업체계에 변화가 나타나지 않으면 미세플라스틱 및 미세섬유 문제를 근절하기에 한계가 있다. 국내 가전업체도 더이상 세탁기 내 저감장치 설치를 외면하거나 소비자에게 환경적 책임을 미루기보다는 충분한 기술력과 인프라를 바탕으로 미세플라스틱 배출을 효율적으로 저감할 수 있는 장치 설치로 사회적 책임을 다하는 ESG 경영이 실천되어야 할 것이다.

참고문헌:
Padervand, M., Lichtfouse, E., Robert, D., and Wang, C.(2020), Removal of microplastics from the environment. A review, Environmental Chemistry Letters, Vol. 18, 807-828.