전 세계 해양에는 현재 7,500만 톤에서 1억 9,900만 톤에 달하는 플라스틱이 축적되어 있습니다. 세계경제포럼의 보고서에 따르면 인류는 플라스틱 폐기물의 9%만을 재활용하고 있으며, 매년 1,000만 톤의 플라스틱을 바다에 버리고 있습니다. 2040년까지 해양으로 유입되는 플라스틱의 연간 양이 세 배로 증가할 수 있다는 전망 속에서, 해양 플라스틱 오염은 어업, 해안선, 관광, 해양 생물, 그리고 우리가 먹는 음식에까지 영향을 미쳐 세계 경제에 매년 수조 달러의 손실을 초래하고 있습니다.
오션 클린업의 기술적 도전과 현실
네덜란드 비영리 단체인 오션 클린업(Ocean Cleanup)은 바다에 떠다니는 플라스틱 오염의 90%를 제거한다는 야심찬 목표를 가지고 있습니다. 현재 개선된 시스템을 통해 태평양 거대 쓰레기 섬에서 22만 파운드(약 100톤)의 플라스틱을 제거했습니다. 이 시스템은 깊이 3미터의 거대한 U자형 부유식 그물 장벽으로 구성되어 있으며, 두 척의 선박이 천천히 견인합니다. 선박의 움직임으로 발생하는 자연스러운 흐름은 플라스틱을 중앙의 집하 구역으로 모으고, 일주일에 한 번 두 선박은 만나 장벽을 닫고 집하 구역에 모인 플라스틱을 수거하여 갑판 위로 쏟아냅니다.
하지만 이 기술적 성과에는 논쟁이 따릅니다. 일부 해양 생물학자들은 오션 클린업의 방법이 오히려 해를 끼칠 수 있다고 주장합니다. 정화 활동을 위해 매달 660톤의 이산화탄소를 배출하는 화석 연료 추진 선박을 사용한다는 점이 비판의 대상입니다. 오션 클린업 측은 배출량을 상쇄하고 있으며 바이오 연료를 시험적으로 사용하고 있다고 밝혔지만, 정화를 위해 새로운 오염을 만들어내는 역설적 상황입니다. 또한 해양 플라스틱 전문가들은 시스템이 해양 생물에게 해를 끼치고, 바다로 돌려보내더라도 생물을 죽일 수 있다고 우려합니다.
더 근본적인 우려는 네우스톤이라는 생태계에 대한 것입니다. 네우스톤은 해양 표면에 떠다니는 곤충, 벌레, 달팽이, 갯민달팽이, 게, 말미잘 등으로 구성된 아직 잘 알려지지 않은 생태계입니다. 과학자들이 충분한 연구 시간을 갖기도 전에 오션 클린업의 시스템이 이 생태계에 피해를 줄 수 있다는 지적입니다. 오션 클린업은 수중 카메라 설치, 보호종 관찰자 탑승, 원격 제어식 방출 장치 등의 안전 장치를 마련했다고 설명하지만, 가시적 성과 수치에 비해 부작용이나 한계를 검증하는 구체적 데이터는 여전히 부족한 상황입니다. 일각에서는 해변 청소와 같은 저기술 전략이 플라스틱이 애초에 바다로 유입되는 것을 막기 때문에 더 효과적이라고 주장합니다.
강 정화 기술과 유입 차단의 중요성
대부분의 플라스틱은 강을 통해 바다로 유입됩니다. 과학자들은 전 세계 1,000개의 강이 바다로 흘러드는 강 속 플라스틱의 80%를 차지한다는 사실을 발견했습니다. 이는 해양 플라스틱 문제를 해결하기 위해서는 바다에서의 정화뿐만 아니라 강에서의 차단이 훨씬 더 효율적일 수 있음을 보여줍니다. 위트레흐트 대학교 해양학자 에릭 반 세빌레에 따르면, 바다에 있는 대부분의 플라스틱은 해안선과 바다 사이의 160km(100마일) 이내에 머물면서 파도에 밀려왔다 밀려가고 모래에 긁히면서 결국 미세 플라스틱으로 분해됩니다.
오션 클린업은 해양뿐만 아니라 강에서도 활동하고 있습니다. 인터셉터(Interceptor)라는 태양열 동력 쌍동선 형태의 하천 정화 기술을 오염된 강어귀에 투입하고 있습니다. 물이 흐르면서 쓰레기는 차단 장치를 통해 인터셉터의 컨베이어 벨트로 유도되고, 컨베이어 벨트는 쓰레기를 셔틀에 실어 강변으로 가져온 바지선의 쓰레기통으로 운반합니다. 지금까지 8척의 인터셉터가 인도네시아, 말레이시아, 베트남, 도미니카 공화국, 자메이카의 강에서 220만 파운드(약 900만 kg) 이상의 쓰레기를 수거했습니다.
볼티모어 항구에서는 '쓰레기 수거 장치(Mr. Trash Wheel)'가 독특한 방식으로 플라스틱을 수거합니다. 장치 내부의 부유식 차단막이 강을 따라 흘러내려오는 쓰레기를 하구로 모아주면, 갈퀴가 쓰레기를 집어 올려 컨베이어 벨트로 옮깁니다. 거대한 수차가 갈퀴와 컨베이어 벨트를 작동시키지만, 물살이 약할 때는 태양열을 이용해 물을 수차에 공급하여 가동을 유지합니다. 현재 볼티모어에서 가동 중인 4개의 쓰레기 수거 장치는 150만 개의 플라스틱 병, 140만 개의 스티로폼 용기, 1,260만 개의 담배꽁초를 포함하여 총 2,000톤의 쓰레기를 수거했습니다. 인도 기업 알파머스(AlphaMERS)는 강한 물살에도 견딜 수 있는 스테인리스 스틸 그물망 울타리를 제작하여 인도 8개 도시에 34개의 울타리를 설치했습니다. 네덜란드의 한 스타트업 기업은 암스테르담 운하에 버블 장벽을 설치했는데, 강바닥에 비스듬히 설치된 구멍 뚫린 튜브가 공기를 빼내어 기포막을 생성하고, 강물이 기포 장벽에 부딪히면 플라스틱 쓰레기는 옆으로 밀려나 집수 시스템으로 모입니다.
미세플라스틱의 복잡한 현실과 대응의 한계
과학자들은 바다에 24조 4천억 개의 미세플라스틱 조각이 존재한다고 추정합니다. 미세플라스틱은 길이가 5mm 미만인 플라스틱 조각으로, 참깨 크기 정도이며 무게는 8만 2천 톤에서 57만 8천 톤에 이릅니다. 미세플라스틱은 대부분 합성 섬유 의류, 개인 위생용품, 타이어, 도시 먼지, 그리고 플라스틱 쓰레기의 분해 과정에서 발생합니다. 현재 기술로는 하수처리장에서 미세플라스틱을 걸러낼 수 없기 때문에 대부분 바다로 흘러 들어가 해양이나 퇴적물에 쌓이게 됩니다.
컬럼비아 기후대학의 라몬트-도허티 지구관측소에서 라몬트 연구교수로 재직 중인 베이잔 얀은 플라스틱 오염을 전문적으로 연구하고 있습니다. 그는 컬럼비아 화학과 및 메일먼 공중보건대학원의 연구진과 협력하여 인체 내 미세플라스틱 및 나노플라스틱(1마이크론 미만의 미세 입자)의 존재 여부를 조사하고 있습니다. 미세플라스틱은 이미 인간의 혈액, 대변, 그리고 태아의 태반에서도 발견되었지만, 미세플라스틱이 인체 건강에 미치는 해로운 영향에 대한 대규모의 결정적인 연구는 아직 이루어지지 않았습니다.
얀은 리버키퍼, 스티븐스 공과대학의 필립 오턴, 그리고 라몬트의 동료인 조아킴 고스와 함께 뉴욕시 수로의 미세플라스틱 발생원과 환경적 이동 경로를 연구하고 있습니다. 그는 미세 플라스틱 제거의 어려움을 이렇게 설명합니다. "이 미세 플라스틱은 미사, 점토, 식물 잔해, 흑탄소 등 자연적이든 인위적이든 다양한 광물 및 미세 입자와 함께 존재합니다. 크기와 밀도가 비슷하기 때문에 미세 플라스틱을 다른 입자로부터 효율적으로 분리하기 어렵습니다. 농도 또는 질량으로 따지면 미세 플라스틱은 이러한 입자 전체 질량의 0.1% 미만일 것입니다."
연구에 따르면 하수 방류수에 포함된 미세플라스틱의 대부분은 세탁기와 건조기에서 나오는 미세섬유입니다. 얀의 뉴욕시 수질 연구에서는 0.2mm보다 큰 미세플라스틱의 90% 이상이 세탁기 폐수에 의해 운반된 의류에서 떨어져 나온 미세섬유인 것으로 나타났습니다. 점점 더 많은 사람들이 미세섬유를 배출하는 합성 섬유로 만든 옷을 입고 있는 상황에서 패션 업계가 이러한 소재 사용을 중단할 가능성은 낮으므로, 애초에 미세섬유가 하수 시스템으로 유입되지 않도록 막아야 합니다. 얀과 뉴욕 주립 스토니브룩 대학교 및 노스캐롤라이나 주립 대학교의 연구진은 세탁물에서 미세 플라스틱과 섬유를 걸러내고 이를 패션 산업에서 사용할 수 있는 새로운 섬유로 재활용할 수 있는 첨단 여과 기술 개발을 위한 연구를 미국 해양대기청(NOAA)에 제안하고 있습니다.
해양 플라스틱 정화는 필요하지만 정화만으로는 절대 문제를 해결할 수 없습니다. 퓨 리서치 센터의 보고서인 "플라스틱 파도를 헤쳐나가다(Breaking the Plastic Wave)"는 시행될 경우 20년 안에 해양 플라스틱 투기량을 80% 줄일 수 있는 방안들을 제시했습니다. 얀은 "플라스틱을 올바르게 사용하는 유일한 방법은 환경에 버리는 것이 아니라 재활용하고 재사용하고 용도를 변경하는 것"이라며, "현재 인류에게 있어 플라스틱 오염은 발생하는 오염물질의 총량과 해결의 어려움이라는 측면에서 가장 큰 오염 문제"라고 강조합니다. 결국 강·항만·해변 같은 유입 직전 구간에서 막는 저비용 대책을 기본으로 깔고, 바다 정화는 특정 지점에 한정해 보완재로 쓰는 쪽이 더 합리적인 접근입니다.
[출처]
How Do We Clean Up All That Ocean Plastic?: https://news.climate.columbia.edu/2022/10/13/how-do-we-clean-up-all-that-ocean-plastic/