선저 고압세척을 통한 선박 페인트 기인 미세플라스틱의 발생 및 해양 유입 특성 - 글로벌 발생량 산정 시범 연구

Abstract

선박의 운항 및 운영과 관련되어 해양환경으로 유입되는 미세플라스틱의 주요 발생원 중 하나로서 선박 페인트가 제기되어 왔다. 그러나 선박 페인트 기인 미세플라스틱이 전체 해양 미세플라스틱 오염에 어느 정도 기여하는 지에 대해서는 현재까지 충분히 밝혀지지 않고 있다. 본 연구는 선박 페인트 기인 미세플라스틱의 주요 발생원 중 하나라고 볼 수 있는 선저 고압세척을 통해 발생한 미세플라스틱 입자의 고분자화합물 특성, 크기 및 발생량을 파악하는 것을 목표로 하였다. 더불어, 전 세계적으로 수행되는 고압세척 선저청소 과정을 통한 방오도료 유래 미세플라스틱의 세계적 발생량을 추정하고자 하였다. 선저 고압세척 배출수 내 페인트 입자 농도는, 20 µm에서 5 mm의 입자 크기 범위 내에서, 밀리리터(mL) 당 9550개이었으며, 이 중 아크릴레이트로 식별되는 입자가 가장 많아 전체 페인트 입자의 97.9%를 차지했다. 입자의 부피 및 밀도를 바탕으로 질량으로 환산했을 때의 페인트 입자 농도는 841.2 mg/L이었으며, 이 중 아크릴레이트 바인더를 포함하는 방오도료 기원 입자의 농도는 815.3 mg/L이었다. 배출수 내 입자농도와 총 배출수량을 이용해 계산된 페인트 입자의 총 발생량과 배의 침수표면적(wetted surface area, WSA)을 기반으로 방오도료 기인 미세플라스틱의 선저 단위면적당 배출 계수(g/m²)를 도출하였다. 도출된 배출 계수를 전 세계적으로 등록된 선박의 총 WSA에 대해 적용하여 전 세계 잠재 배출량을 추정하였다. 고압세척 선저청소를 통해 연간 550톤의 방오도료 기인 미세플라스틱이 전 세계적으로 발생되며, 이는 전 세계 해양 페인트 기인 미세플라스틱 환경 유입량의 약 4.9%에 해당하는 규모이다. 이러한 결과는, 선저 고압세척 배출수를 효과적으로 포집하고 처리함으로써 해양 환경으로 연간 유입되는 미세플라스틱의 상당량을 저감시킬 수 있음을 보여준다. 이 결과는 선박 페인트로부터 유래한 미세플라스틱이 해양 생태계에 미치는 영향을 파악하고 저감시키기 위해 필요한 중요한 기초 자료로서 기여할 것으로 기대된다. 이 논문은 해양수산부 재원으로 해양수산과학기술진흥원의 지원을 받아 수행된 연구임(해양 미세플라스틱 유입·발생 및 환경거동 연구(20220357); 선체부착생물 관리 및 평가 기술 개발(20210651)).