| 초록 |
□ 연구개요 이 연구의 목표는 폴리스타이렌(polystyrene, PS) 플라스틱에서 유래될 수 있는 styrene oligomers(SOs)를 해양환경에서 모니터링하고, 이 모니터링 결과를 통해 SOs의 침출 경로 등 환경에서 거동(fate or behavior)을 이해하는 것이다. 또한, 환경에 버려져 존재하는 폐 PS에서 침출될 수 있는 새로운 환경오염물질로서 SOs가 실험실 수준에서 분해될 가능성을 평가하는데 기여할 수 있는 기초자료를 제공하는 것이다. 이런 환경상 거동을 이해하기 위한 연구로서, 연구수행과정을 통해 기존에 보고된 바가 없는 SOs에 관한 물리·화학적 특성인 휘발도, 용해도, 헨리상수값, 분배계수 등 다양한 환경인자들도 이 연구의 최종내용에 포함되었다. □ 연구 목표대비 연구결과 이 연구는 SOs를 모니터링하기 위해 제주도를 포함하여 지구적 규모의 영역을 설정하여 수행하였다. 3년간 진행된 이 연구는 제주도 해안지역의 해사(모래)와 해수 시료를 채취하였고, 약 30여 개 해외 국가들의 해사와 해수 시료는 일본의 공동연구자를 통해 수집되었다. 게다가 이 연구는 이 SOs 모니터링을 원활하게 수행할 목적으로 연구의 과정에서 SOs 시료의 전처리 및 정량적 분석법을 개발하였고, 모니터링된 SOs의 정량적 분석 결과를 통해 SOs의 물리·화학적 특성을 이해하기 위한 연구가 필요하여 연구내용에 추가되었고, 또 환경에서 SOs의 분해 특성도 연구되었다. 이 연구의 모니터링 결과에 따르면, SOs의 농도는 대부분 해수보다 해사에서 훨씬 더 높았다. 해사(모래)와 해수에서 SOs의 세계 평균 농도는 각각 3,679 ± 8,199.2ng/g 및 5.1 ± 6.4 ng/L으로 각각 보고되었다. 해수에서와 유사하게, 해사 시료에서 styrene dimers(SD)와 styrene trimers(ST)의 농도는 측정된 styrene monomer(SM)의 농도보다 대부분 높았다. 모니터링 결과에 따라, SD 및 ST는 SM보다 상대적으로 덜 흡착성과 휘발적 특성을 보여주었다. 또한, 연안해양환경에서 PS에 의해 오염된 지역의 내/외부 요인(또는 영향)의 기여도를 조사한 결과, SOs의 농도가 상대적으로 해수보다 해사에서 더 높아서 SOs의 오염이 해당지역의 내부 요인에 기인될 수 있음을 암시했다. 반면, 해수의 SOs 농도가 높으면 SOs의 오염이 해당지역의 외부 요인에 의한 오염으로 생각될 수 있다. 또한, SOs 화합물은 산화반응이나 광분해에 의한 분해가 매우 느리게 진행되어서, 분해과정에서 소량의 부산물이 생성되었다. 상술된 SOs의 모니터링, 분해 및 물리·화학적 특성에 관한 연구 결과를 바탕으로, SOs는 해양환경에서 이동성이 매우 낮고 휘발성도 매우 낮을 것으로 예상되며, SOs의 생물 농축이 잠재적으로 높을 것으로 예상되었다. 결과적으로 SOs는 토양이나 퇴적물이 환경으로 방출되면 크게 퇴적될 것으로 예상된다. □ 연구개발결과의 중요성 이 연구는 해양환경에서 PS 폐플라스틱으로부터 발생하는 환경문제에 대한 새로운 방향을 제시 할 수 있어서 매우 중요하다. 이 연구는 화학공학, 생물학, 해양학, 생명공학, 환경공학 분야 등 다양한 학제 연구들로부터 제기될 수 있는 환경상 플라스틱의 거동에 관한 부족한 지식에 대한 해결책을 제시할 수 있을 것으로 생각된다. 또한, 육상 수환경, 해양환경, 토양환경 등에서 플라스틱의 오염유발 원인을 판단할 수 있는 새로운 과학적 지표를 개발하여 국가 및 지자체의 정책적 판단이나 정책수립에 기여할 수 있다. 지구적, 국가적, 특정 지역별 플라스틱 오염 여부를 평가하는 과학적 수단을 제공할 수 있다. (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
