미세플라스틱에 의한 해양오염의 규율을 위한 국제적 대응방안에 대한 검토 : 국제법을 통한 규범적 접근을 중심으로

김민경(Min-kyung KIM),정서용(Suh-yong CHUNG) 서울국제법연구원 2020 서울국제법연구 Vol.27 No.1

해양쓰레기는 해양생태계에 심각한 환경, 건강 및 경제적 문제점을 야기한다. 또한 국가관할권 내외의 다양한 육상 및 해상 기인으로 발생할 수 있기 때문에 많은 국내 국제법적 문제를 제기한다. 이와 관련 해양쓰레기 중 특히 플라스틱에 의한 해양 오염은 오늘날 심각한 수준에 이르렀다. 해양생태계에서 플라스틱이 발견됨에 따라 먹이사슬과 생태계 건강에 미치는 영향을 이해하기 위해 다양한 연구가 수행되었는데 이중 가장 중요하게 조사된 것이 해양 및 담수 생태계의 미세플라스틱 오염이다. 미세플라스틱 문제는 일반 플라스틱의 문제와는 다른 측면이 많이 있어서 미세플라스틱 문제 해결을 위한 새로운 국제사회의 노력이 필요하다. 특히 미세플라스틱에 의한 해양오염의 경우 무엇보다도 해양생태계에 대한 미세플라스틱으로부터의 피해를 제거하고, 영향을 최소화하며 근본적으로는 플라스틱에 대한 대체제 개발까지를 염두에 둔 근본적인 대책이 필요하다고 본다. 그러나 문제해결에 대한 정책적 의지와 정치적 긴박성은 이에 미치지 못하는 것이 현실이다. 또한 해양 미세플라스틱 문제의 초국가성에 비추어 국제적 차원에서의 다양한 이해관계자의 참여가 가능한 거버넌스가 필요하며, 대부분의 문제 발생이 해양법의 영역 밖인 육상에서 그리고 국내법적 차원에서 기인하고 있다는 점에서 효과적인 문제해결에 대한 국제법 차원의 접근이 가능할 것인가에 대한 고민이 필요하다. 국제사회에서는 이러한 문제점을 감안한 새로운 국제법적 레짐의 마련이 요구되고 있다. 따라서 본고는 해양 미세플라스틱 오염을 규율하기 위해 현재 다양한 차원에서 전개되고 있는 국제사회의 노력을 평가하고 현행 국제법규범체계의 적용현황을 검토하였다. 나아가 현행 규범체계에 대한 대안으로 위에서 지적된 문제점을 염두에 두고 제품의 생산 및 소비에 대한 규제, 감시 및 국가 간 협력을 중심으로 하는 국제법적 레짐 마련의 일환으로 새로운 포괄적 형태의 조약 체결 가능성에 대하여도 간략히 검토하였다. Marine debris creates serious environmental, health and economic problems for the marine ecosystem. In addition, it raises many domestic and international legal issues because it can be caused by various land and sea origins within and outside the national jurisdiction. In this regard, marine pollution, especially plastics, has reached a serious level today. As plastics are found in marine ecosystems, various studies have been conducted to understand the effects on food chains and the healthy ecosystem, the most important of which is microplastic contamination of marine and freshwater ecosystems. The microplastic problem has many different aspects from the general plastic problem, which requires the renewed efforts of the international community to solve it. More specifically, in the case of marine pollution caused by microplastics, it is necessary to remove the damage from microplastics to the marine ecosystem, minimize the impact, and fundamentally take measures to consider alternatives to plastics. However, the reality is that the political will and sense of urgency for solving the problem are not enough. In addition, in light of the supranational nature of the marine microplastic issues, it is necessary to have effective governance that enables the participation of various stakeholders at the international level. At the same time, it is also necessary to study whether international law-based approaches is possible for effective problem solving in view of the fact that microplastic pollution originates from land and it is under the national jurisdiction. Against such backdrop, today, it is urgently required to prepare a new international legal regime to cope with these problems. For this purpose, this paper evaluates the efforts of the international community that are currently under way at various levels to regulate marine microplastic pollution. It also reviews the current status of the application of the international environmental laws and regulations for microplastic pollution issues. Furthermore, as an alternative to the current international environmental law system, it briefly studies the feasibility of concluding a new comprehensive treaty to establish the international legal regime centered on regulating, monitoring the production and consumption of plastics and facilitating cooperations among countries.

텍스트 마이닝을 통한 국내 미세플라스틱에 대한 비정형 데이터의 정보화

정우성,김정진,정한석 대한환경공학회 2023 대한환경공학회지 Vol.45 No.1

Objectives: In this study, we seek to provide a thorough insight into how people perceive them and uncover issues and hidden trends about the significant microplastic pollution problems by analyzing unstructured data on microplastics. Methods: Environmental news articles related to microplastics were collected. Text mining techniques including data pre-processing, word cloud, TF-IDF weight-based trend analysis, and topic modeling were used to analyze the amount of textual data. Results and Discussion: The public's interest in microplastics is consistently growing, according to an analysis of all environmental news and the keyword ‘microplastic’ from 2014 to 2021 conducted via BIGKinds. The keyword 'trash' was the overwhelmingly enormous weight among words. The top 5 keywords connected to microplastics did not fade away and continued appearing even though the socially noticeable keywords during the study period varied yearly. This indicates that the primary issue with microplastics related to keywords has not yet been solved. Our study has a limitation of subject diversity because we only focused on microplastic news. The results indicated that all processes from plastic pollution emergence to treatment, such as microplastic pollution sources, microplastic detection, and prevention methods against microplastics. Conclusions: Text mining analysis was performed on microplastics in environmental news. This study is meaningful in that it presents a new methodology for environmental and social problem analysis, and can be used as basic data for environmental policy establishment and problem-solving using unstructured big data. 목적: 미세플라스틱에 대한 비정형 데이터 분석을 통해 미세플라스틱 오염 문제에 대한 쟁점과 숨겨진 경향을 정보화함으로써 미세플라스틱에 대한 보다 입체적 이해를 돕고자 한다. 방법: 미세플라스틱에 대한 비정형 텍스트 데이터인 뉴스 기사를 수집하고, 데이터 전처리, 워드 클라우드, TF-IDF 가중치 기반 트렌드 분석 및 토픽모델링 등의 텍스트 마이닝 기법을 이용한다. 결과 및 토의: 빅카인즈를 통해 2014-2021년 간의 환경 전체 뉴스와 미세플라스틱 키워드 분석 결과 미세플라스틱에 관한 대중들의 관심이 지속적으로 상승하고 있는 것으로 나타났다. 단어들 중 압도적으로 큰 가중치를 나타낸 키워드는 ‘쓰레기’였다. 연구 기간 동안 사회적으로 주목하는 키워드는 매년 변화해 왔음에도 불구하고 미세플라스틱과 관련된 상위 5개의 키워드는 사라지지 않고 꾸준히 출현했다. 이는 키워드와 관련된 미세플라스틱에 대한 주요 문제점을 해소하지 못했음을 의미한다. 검색어를 ‘미세플라스틱’으로 한정하여 주제의 다양성에는 한계가 있으나, 미세플라스틱 오염원, 미세플라스틱 검출, 미세플라스틱에 대한 대책 등 플라스틱 오염 발생부터 처리까지의 일련의 과정들을 모두 다루고 있음을 확인했다. 결론: 환경뉴스에서 미세플라스틱 대한 텍스트 마이닝 분석을 수행하였다. 본 연구를 통해 환경사회적 문제에 대해 전통적인 환경분석 방법과는 다른 접근법이 사용 가능함을 보였다. 이는 향후 환경분야 관련 연구에 새로운 방법론을 제시했다는 점에서 의의가 있다.

미세플라스틱 관리 동향 및 정책 제언

박정규 ( Jeonggue Park ),서양원 ( Yang-won Suh ),조지혜,정다운,간순영 한국환경연구원 2018 수시연구보고서 Vol.2018 No.-

본 과제는 미세플라스틱에 관한 해외 각국의 관리 동향과 함께 국제기구, 산업계 및 NGO등에서의 자발적 저감활동을 심층 분석하여, 국내 여건에 적합하고 국민이 안심할 수 있는 미세플라스틱 관리 정책을 신속하게 수립하도록 정책적 제언을 제시하였다. 우선 미세플라스틱과 옥소플라스틱의 종류와 정의, 미세플라스틱 발생 현황을 정리하였으며, 이로 인한 환경 및 건강 영향, 위해성 연구 현황 등을 검토하였다. 미세플라스틱 발생증가로 인해 환경과 인체에 대한 피해 우려가 커지고 있음을 확인하였다. 그러나 이에 대한 연구와 과학적 근거는 아직 초기 단계이며, 환경과 인체 위해성을 분석하기 위한 위해성평가 역시 기초적인 수준에 머물러 있음이 파악되었다. 미세플라스틱의 위해성 평가를 위해서는 모니터링, 독성자료, 분석 기법, 위해성 평가 기법 등에 대한 추가적인 연구가 필요하다. 다음으로 국가별 미세플라스틱·옥소플라스틱의 관리 동향과 국제기구, 산업계 및 NGO의 저감활동에 대하여 분석하였다. 첫째, 미세플라스틱에 대한 관리 동향 비교·분석을 위해 EU, 미국, 캐나다, 뉴질랜드, 호주, 한국 등의 관리 동향을 살펴보았으며, 옥소플라스틱에 대한 관리 현황을 검토하기위해 EU, 프랑스, 네덜란드, 스페인의 동향을 분석하여 시사점을 도출하였다. 미세플라스틱의 경우, 현재 우리나라에서는 화장품, 린스오프 제품 등에 포함되는 미세플라스틱만을 규제하고 있으나, EU, 영국 등에서와 같이 미세플라스틱이 포함되었을 것으로 의심되는 제품으로 관리대상을 확대하는 것도 검토해야 한다. 또한 미세플라스틱을 「화학물질등록평가법」상의 제한물질로 지정할지에 대해 숙고해야 한다. 옥소플라스틱의 경우에는 그에 대한 실태파악과 환경 영향에 대한 조사가 필요한 것으로 확인되었다. 둘째, UNEP(유엔환경계획), OECD, WHO 등 국제기구의 저감활동에 대하여 분석하였다. 이들 국제기구에서는 미세플라스틱에 대한 직접적인 행동을 유도하는 저감활동과 함께, 관련연구 수행, 정보 공유 등 네트워크 구성을 통한 기반 마련 등 간접적인 저감활동을 수행하고 있다. 직접적인 저감활동은 전반적인 플라스틱 저감활동의 일환으로 행해지는 경우가 대부분이었다. 현재 미세플라스틱의 규제는 주로 제품 중심으로 이루어지고 있으며 화학물질차원에서 원천적으로 미세플라스틱을 관리하는 수준에는 미치지 못하는 것으로 나타났다. 셋째, 산업계 내의 저감 및 대체 활동을 검토하였다. 주로 대체물질 활용이 용이한 화장품업계를 중심으로 저감활동이 이루어지고 있었다. 미세섬유와 2차 미세플라스틱 산업분야에서도 미세플라스틱 저감 노력이 계속되기 위해서는 대체물질 개발과 지속적인 소비자운동이 함께 이루어져야 할 것으로 보인다. 넷째, NGO의 저감활동을 살펴본 결과, 지역 NGO는 국제적인 연대를 통해 다국적 기업의 마이크로비즈 생산 및 사용 금지를 유도하고 있는 것으로 파악되었다. 이는 정부의 미세플라스틱 규제 강화 정책의 도입에도 관여하고, 소비자의 인식 제고에도 기여한다. 우리나라의 경우 마이크로비즈 반대 캠페인 이외에는 가시적인 활동이 확인되지 않는다. 미세플라스틱에 대한 시민들의 인식을 향상하고 기업의 미세플라스틱 저감활동을 지속적으로 이끌기 위해서는 NGO의 활동을 강화해야 한다. 이와 같이 정부의 관리 동향, 국제기구, 산업계 및 NGO의 저감활동에 대하여 검토하였으며, 이를 토대로 관리의 필요성을 도출하였고 다음과 같이 정책적 제언을 제시하였다. ◦ 미세플라스틱 함유 제품에 대한 현황 조사 실시 ◦ 「화학물질의 등록 및 평가 등에 관한 법률」과 「생활화학제품 및 살생물제의 안전관리에 관한 법률」에서 화학물과 생활화학제품의 미세플라스틱 규제 마련을 위한 과학적 근거 수집과 확인 필요 ◦ 미세플라스틱의 안전 관리를 위해서는 우선 그 위해성을 확인해야 하며, 이를 위한 평가 기법 개발 필요 ◦ 옥소(생)분해 플라스틱 시범 모니터링을 통한 처리 실태 파악 필요 이러한 규제를 비롯하여 미세플라스틱 관리를 위해 필요한 연구과제와 추진방향을 도출하였다. 체계적인 미세플라스틱 관리를 위해서는 우선 미세플라스틱이 발생되는 오염원을 파악하고 이로 인한 다양한 매체에서의 오염수준에 대한 분석이 필요하다. 또한 미세플라스틱의 위해성 관리를 위해 위해성 평가 기법의 개발이 요구된다. 미세플라스틱의 직접적인 저감을 위한 연구로는 녹색 화학(green chemistry)의 관점에서 미세플라스틱을 대체하는 물질과 제품의 생산 기술을 개발해야 한다. 이와 같은 연구 결과를 주기적으로 종합하고 지속적인 미세플라스틱 관리 인프라를 마련하기 위하여 오염원, 모니터링, 독성·위해성 자료 및 대체재 관련 정보 등을 망라한 미세플라스틱 통합 데이터베이스를 구축하는 연구를 추진해야 한다. 마지막으로 미세플라스틱 대체물질에 대한 산업계의 개발과 투자가 이루어져야 하고, 정부, 국제기구, 산업계 및 NGO 등의 공조체계 구축을 통해 미세플라스틱 저감 노력이 함께 이루어져야 한다. This project has analyzed in detail the voluntary abatement activities of international organizations, industries and NGOs, as well as the management trends of foreign countries regarding microplastics. Based on the analysis, it was suggested to quickly establish microplastic management policies that are appropriate for domestic conditions and can be trusted by the public. First, the types and definition of microplastics and oxo-plastics, and the status of microplastic production were summarized. The environmental and health effects and the status of risk studies were reviewed. It was confirmed that the increase of microplastic generation intensifies the concern about the environment and the human body. However, the research and scientific basis for this is still at an early stage, and the risk assessment for analyzing environmental and human risks remains at a basic level. For the risk assessment of microplastics, further studies are needed on monitoring, toxicity data, analytical techniques, and risk assessment techniques. Next, the management trends of microplastics and oxo-plastics by country and the activities of international organizations, industries and NGOs were analyzed. First, we reviewed the management trends of the EU, USA, Canada, New Zealand, Australia, and Korea to compare and analyze the management trends of microplastics. In order to examine the management status of oxo-plastics, EU-based trends in France, Netherlands and Spain were analyzed, and their implications were derived. Korea currently only regulates microplastics contained in cosmetics and rinse-off products. However, it is also necessary to consider expanding the scope of control to products suspected of containing microplastics as in the EU and the UK. In addition to this, whether to designate microplastic as a restricted substance in the 「Act on the Registration and Evaluation, etc. of Chemical Substances」should be considered. In the case of oxo-plastics, it was confirmed that it is necessary to investigate the actual condition and the environmental impact. Secondly, we analyzed the activities of international organizations such as the UNEP (United Nations Environment Program), OECD and WHO. These international organizations are carrying out indirect reduction activities such as carrying out related research and establishing a network through network construction such as information sharing, in addition to abatement activities leading to direct action on microplastics. Direct abatement activities were mostly conducted as part of overall plastic abatement activities. At present, the regulation of microplastics is mainly focused on products, and it does not reach the level of managing microplastics from the viewpoint of chemical substances. Thirdly, we examined reduction and substitution activities in the industry. Reduction activities were mainly carried out in the cosmetics industry, where alternative materials are easy to use. In the microfibers and secondary microplastics industry, it seems that the development of substitutes and continuous consumer movement should be done together in order to continue the efforts to reduce microplastics. Finally, as a result of examining the activities of NGO reduction, local NGOs were found to induce multinational corporations to ban the production and use of microbeads through international solidarity. This also contributes to the introduction of the government's policy to strengthen microplastic regulations and to raise consumer awareness. In Korea, there is no visible activity other than the anti-microbeads campaign. In order to improve citizens' awareness of microplastics and to lead the company's microplastic reduction activities, NGO activities should be strengthened. In this way, the government's management trends, international organizations, industry and NGOs' reduction activities were examined. Based on this, a necessity of management was derived and the following policy suggestions were presented. ○ Conducting a survey on microplastic-containing products ○ Collecting and confirming the scientific basis for regulating the microplastics of chemicals and household chemical products in the 「Act on the Registration and Evaluation, etc. of Chemical Substances」 and 「Act on the Safety Management of Household Chemical Products and Biocides」 ○ Identifying the risks of microplastics and developing evaluation techniques in order to manage the safety of microplastics ○ Examining the status of oxo-(biodegradable) plastic disposal through their pilot monitoring The research tasks and directions for the management of microplastics were also derived. In order to manage systematic microplastics, it is necessary to identify the sources of microplastics and analyze the pollution levels in various media. The development of risk assessment techniques is also required to manage the risk of microplastics. Additionally, it is crucial to conduct research into the development of technologies that produce materials and products that replace microplastics in terms of green chemistry. Furthermore, in order to periodically synthesize the results of this research and to establish a sustainable microplastic management infrastructure, research should be implemented to build a microplastic integrated database covering pollution sources, monitoring, information on toxicity, hazard data, and alternative materials. Finally, industrial development and investment in microplastic alternatives should be made. At the same time efforts should be made to reduce microplastics through the establishment of coordination systems between governments, international organizations, industry and NGOs.

미세플라스틱의 저감 및 관리를 위한 입법적 연구

유다원 ( Dawon Yu ),방제성 ( Jeseong Bang ),이지영 ( Jiyoung Yi ),한주예 ( Juye Han ),윤혜선 ( Hye-sun Yoon ) 한국환경법학회 2022 環境法 硏究 Vol.44 No.1

최근 들어 미세플라스틱 오염이 환경 및 인체에 끼치는 영향이 여러 연구 결과를 통해 가시화되면서, 국가적 대응책을 요구하는 우리 국민의 목소리가 날로 높아지고 있다. 이와 더불어 EU를 중심으로 해외 주요 국가들이 미세플라스틱을 국제환경정치의 현안에 놓고 규제를 강화하려는 기조를 보이는 등 전 세계적으로 미세플라스틱 오염을 해결하기 위한 입법적 노력이 추진되고 있다. 특히 EU는 미세플라스틱에 관한 특별법 제정을 시도하고 있으며, 2022년 3월에는 UN이 미세플라스틱을 포함한 플라스틱에 관한 국제협약 계획을 발표하였다. 이러한 동향을 살피건대, 미세플라스틱을 규제하기 위한 국내외적 대응의 필요성과 국제협력이 더욱 강조될 것으로 보인다. 이와 같은 분위기에도 불구하고 우리나라의 현행 법체계는 미세플라스틱 오염 대처에 실효적이지 못하다. 무엇보다 「화학제품안전법」이나 「화장품법」 등 미세플라스틱이 문제된다고 알려진 일부 영역에서 고시를 통해 미세플라스틱을 산발적으로 규제하고 있어서 규제의 통일성이나 일관성이 부족하고, 1차 미세플라스틱 중에서도 극히 일부만이 규율되어 규제 범위가 협소하다. 또한, 법제화의 방식이 지나치게 행위규제 중심적이기 때문에 규제의 실효성도 의심된다. 본고에서는 미세플라스틱을 통합적이고 실효적으로 규제할 수 있는 입법적 방안을 마련하여 이러한 문제점을 해결하고자 한다. 이에 본고는 먼저 미세플라스틱의 개념과 유형, 배출 현황 및 환경·인체에의 영향을 개관하여 미세플라스틱 오염 문제의 심각성을 검토하고, 미세플라스틱 문제에 대응하기 위한 국내의 법제적 접근 방안을 살펴 그 의의와 한계를 조명하였다. 나아가 유럽연합의 입법례와 정책을 중심으로 미세플라스틱 문제에 관한 해외의 법적 조치를 검토하고 법제도적 시사점을 도출하였다. 마지막으로, 위의 연구내용을 바탕으로 미세플라스틱 저감 및 관리에 관한 법률안을 제안하였다. Recently, as negative influences of microplastic pollution have been scientifically verified, the public have called for the government to arrange countermeasures. Furthermore, legislative efforts to mitigate microplastic pollution are being observed around the world with foreign countries, especially the EU membership, trying to place it on pending issues of international environmental politics and to tighten regulations. In particular, the EU intends to arrange legislation focused solely on microplastics, and the UN, in March 2022, announced its plan for an international agreement on plastic and microplastics. Taking these into consideration, international cooperation to respond to microplastic pollution is expected to be further emphasized. Despite this encouraging atmosphere, Korea's current legal system is not effective in dealing with microplastic pollution. Above all, the relevant regulations lack consistency and unity because they are sporadically legislated in a few areas where microplastics are known to be problematic. At the same time, their effectiveness is also suspected because only a few of the primary microplastics are regulated and the method of legislation is too much centered to regulation on conduct. This paper aims to solve this crux of our current legal system and come up with legislative measures to effectively regulate microplastics in an integrated and comprehensive manner. Therefore, this paper first outlines the seriousness of microplastics pollution by reviewing the concept and type of microplastics, current status of its emission, and its impact on the environment and human body, and then the examination on domestic legislative approaches follows. Furthermore, focusing on legislation and policies of the European Union, overseas legal measures to cope with the microplastic pollution are reviewed, and institutional implications are drawn from them. Finally, based on the studies above, a bill for reduction and management of microplastics is proposed.

미세플라스틱의 건강 피해 저감 연구(Ⅱ)

박정규,서양원,조지혜,주문솔,박하늘,한선영 한국환경정책평가연구원 2020 사업보고서 Vol.2020 No.-

Ⅰ. 연구의 배경 및 목적 ❏ 연구의 배경 및 필요성 ㅇ 플라스틱의 양은 꾸준히 증가하고 있으며 미세플라스틱의 사용 범위는 폭넓어 미세플라스틱의 사용으로 인한 영향이 증가할 우려가 있음 ㅇ 미세플라스틱 관련 연구와 국가 R&D 사업 투자 등이 증가하고 있으나 영향에 대한 과학적이고 구체적인 증거는 부족함. 관련 연구를 종합·분석하는 빅데이터 연구가 필요하며, 미세플라스틱 영향을 과학적으로 평가하는 위해성 평가 방법론에 대한 고민이 필요함 ㅇ 세계 몇몇 국가에서 1차 미세플라스틱에 대한 규제가 시행 중이나 일부 제품군, 마이크로비즈에 한정하고 있어 실질적인 정책 효과를 기대하기에는 한계가 있음. 미세플라스틱 특성을 고려한 발생원 및 제품군별 미세플라스틱 관리 방안을 마련할 필요가 있음 ❏ 2020년(2차 연도) 연구 목적 및 주요 내용 ㅇ 미세플라스틱 관련 기초 현황 조사의 업데이트 및 위해성 평가 방법론 검토, 2차 미세플라스틱 주요 발생원에 대한 관리 현황 검토 - 환경오염 실태 확인을 위한 환경오염 관련 최신 연구 결과 분석 - 건강피해 현황 파악을 위한 노출 및 영향에 대한 선행 연구 분석 - 미세플라스틱의 위해성 평가 방법론 검토 - 1차 미세플라스틱에 대한 국내외 규제 및 기술 동향 분석과 정책 제언 - 2차 미세플라스틱 관리 방안 고찰: 양식용 부표 및 미세섬유 발생량 추정 방법론 검토 - 미세플라스틱 연구 및 정책 DB 시범 개발과 정보 플랫폼 기본 설계 Ⅱ. 미세플라스틱 오염 실태 확인을 위한 매체별 환경오염 연구 분석 ❏ 해양을 대상으로 한 연구는 다수 있지만, 미세플라스틱 총량이 어느 수준인지 지역별 또는 공간별로 종합적으로 고찰한 연구 사례는 여전히 부족함 ㅇ 최근 해수층 샘플링 도구 및 방법에 따라 미세플라스틱의 오염 수준의 차이를 살펴보는 연구가 일부 진행됨 ㅇ 해안 식생대를 중심으로 식생의 수관층과 퇴적물, 또는 해수층에서의 미세플라스틱 오염도를 비교 분석하는 연구가 다수 진행됨 ❏ 육상 지역은 담수 중 호수, 하천, 폐수처리장 등을 중심으로 표층수(폐수처리장의 경우 유입 및 처리수)와 퇴적물(폐수처리장의 경우 슬러지)에 대한 연구 사례가 축적되고 있으며, 농업용 토양에 대한 연구도 다수 진행 중임 ㅇ 육상 담수는 인간 간섭의 정도, 토지이용 등의 영향을 받아 담수 및 퇴적물에서의 미세플라스틱 오염 수준에서 차이를 보임 ㅇ 폭우, 홍수 등과 같은 강우 이벤트가 미세플라스틱 이동과 축적, 오염도에 미치는 영향을 살펴보는 연구가 일부 진행됨 ㅇ 토양에 대한 연구 사례가 증가하고 있으며 주로 농업용 토양을 대상으로 한 연구가 많음. 농업용 토양의 경우 폐수처리장의 슬러지를 재활용한 비료 사용으로 토양 내 미세플라스틱이 저장될 수 있음이 논의되고 있음 ㅇ 대기 부문에 대한 연구 사례가 매우 부족한 실정으로, 최근 도로 분진에 함유된 미세플라스틱 특성을 분석하여 타이어에서 유래한 미세플라스틱이 도심과 도로 먼지 속에 다수 존재함을 확인한 사례가 있음 Ⅲ. 미세플라스틱 영향 분석 ❏ 미세플라스틱 독성 및 영향 관련 최신 연구 동향 ㅇ 미세플라스틱 및 기타 관심 화학물질과의 혼합 독성을 고려한 연구가 시작됨 - 미세플라스틱과 의약품 및 개인위생용품, 중금속, 프탈레이트 등과의 혼합 독성에 대한 연구 결과가 보고됨 ㅇ 인체 영향 관련 연구는 여전히 제한적이나, 일부 포유동물의 세포주 및 쥐를 이용한 실험 결과가 보고됨. 최근 플라스틱 젖병에서의 미세플라스틱 방출에 대한 연구 결과가 대중의 주목을 받음 ❏ 생물에서의 독성 영향 ㅇ 기존 연구를 중심으로 14개 담수 종에 대한 독성 값을 정리하였음 Ⅳ. 미세플라스틱 위해성 평가 방법론 검토 ❏ 인체 위해성 평가 ㅇ 생수 등 음용수 내 미세플라스틱 노출 수준 및 위해성 평가 기법을 검토 - 선행 연구 결과, 현재 오염 수준에서 생수를 통한 미세플라스틱의 위해성이 낮다는 결론 도출 - 식수대의 오염 현황을 분석한 국외 연구를 통해 생수 및 수돗물 등과 유사한 수준의 미세플라스틱이 검출되고 있음을 파악함. 신규 노출원으로 모니터링 여부 등에 대한 검토 필요 - 국내 음용수 모니터링 결과 및 식약처 주관 선행 연구를 검토한 결과, 위해 가능성은 낮은 것으로 추정됨. 다만 미세플라스틱의 특성 미반영 및 평가 기법상 불확실성을 고려하여 향후 보완이 이루어져야 정확한 위해 여부에 대한 판단이 가능함 ㅇ 플라스틱 첨가제와 미세플라스틱에 흡착된 유해 물질에 대한 노출 수준과 위해성 평가 기법 검토 - 미세플라스틱의 흡입 노출로 인한 인체 위해성 도출 연구는 아직 보고되지 않은 것으로 파악됨 ❏ 생태 위해성 평가 ㅇ 결정론적 위해성 평가 기법의 한계를 극복하기 위하여 확률론적 위해성 평가 기법을 적용한 연구 검토 - 향후 R 프로그램을 활용한 종민감도분포 도출 절차를 적용할 예정 ㅇ 플라스틱 유형별 유해성 지수와 오염도를 함께 고려한 정성적 평가 기법 및 적용 가능성 고찰 - 플라스틱 유형별 유해 지수와 오염 수준을 대상 지점별로 추정할 수 있는 템플릿 및 결과를 시각화할 수 있는 지도화 프로그램의 적용 절차 마련 ㅇ 확률론적 생태 위해성 평가 및 정성적 스크리닝 기법을 적용하기 위한 관련 모니터링 결과의 지역별 세부 자료, 플라스틱 유형별 비율 및 위치 정보 등의 추가 확보 및 생산이 요구됨 Ⅴ. 1차 미세플라스틱 관련 국내외 규제 및 기술 동향 분석과 정책 제언 ❏ 국내외 관리 동향 ㅇ 기존의 8개 규제 시행 국가 중 새로운 입법 추진이나 법률 개정이 진행된 국외 사례는 없으며, 우리나라의 경우 환경부에서 새로운 규제가 시행 중에 있음 - 환경부는 2020년 6월부터 세정제 및 세탁제품 5종에 대한 마이크로비즈를 함유하는 것을 금지 중임. 규제 국가 대부분이 화장품류(개인 위생 관리 제품)에 대한 규제를 진행 중임을 볼 때 매우 적극적으로 대응하는 것으로 평가됨 ㅇ 1차 미세플라스틱을 REACH에 의한 제한물질로 규제하려는 유럽연합(ECHA 주관)의 규제제안서는 2019년 7월 RAC(위해성평가위원회) 승인 이후, 현재 SEAC(사회경제성위원회) 협의를 진행 중임. 계획된 일정에 따르면 2021년 공공협의를 완료하고 회원국 승인을 거쳐 2022년부터 시행될 예정임 ❏ 화장품, 세정제, 페인트, 농업 부문 등에 대한 대체 및 저감 기술 적용 사례 ㅇ 새로운 대체 소재나 물질이 개발되어 실용화된 사례는 확인되지 않으며, 화장품 중 일부 제품군, 섬유유연제 등에 한정하여 천연 물질로 대체하여 사용하는 것이 확인됨 ㅇ 생분해성 물질의 사용 방안이 일부 산업계에서 검토 및 준비 중이나, 생분해성 플라스틱의 사용이 미세플라스틱 발생량을 저감하는 효과와는 무관할 수 있다는 입장이 우세하며 대체물질로서 사용하는 것에 대한 회의적 입장을 보임 ❏ 미세플라스틱 인식 및 관련 정책 선호에 대한 대국민 설문조사 결과 ㅇ 미세플라스틱을 환경 문제로 인식하는 수준은 높은 반면 미세플라스틱 발생원에 대한 이해도는 부족한 편으로 확인되는바, 미세플라스틱에 대한 국민 이해도를 높일 수 있는 정책 홍보가 필요함 ㅇ 미세플라스틱에 대한 정책 관심도가 높으며, 특히 1차 미세플라스틱 규제 및 일회용품 사용 제한 등의 적극적 규제 정책에 대한 선호도가 높게 확인됨 Ⅵ. 2차 미세플라스틱 관리 현황 및 저감 방안 고찰 1. 미세섬유 ❏ 합성섬유 소비 증가와 플리스 소재의 유행으로 미세섬유 발생량 증가 우려가 있음 ㅇ 합성섬유 소비 증가 - 국내 전체 직물 중 합성섬유가 차지하는 비율이 45%이고, 1인당 의류소비량이 2011년 대비 2019년 1.26배 증가 - 세계 폴리에스터 소재의 섬유 생산량이 향후 더 증가할 것으로 예측 ㅇ 플리스 소재 유행 - 플리스 소재는 세탁 과정에서 다른 구조의 폴리에스터 직물에 비해 84.6배 더 많은 미세섬유를 발생시킴 ❏ 섬유상 미세플라스틱의 환경 중 노출 비율이 높고, 위해도도 높을 것으로 추정 ㅇ 해양환경에서 발견되는 미세플라스틱 중 섬유상 비율이 61~100%로 높음 ㅇ 미세섬유는 길이가 길고 표면적이 커 물리화학적 위해도가 높을 수 있음 - 작은 생물의 경우 길이가 긴 섬유가 소화관에 끼여 성장을 방해하고 생식에 영향을 줄 수 있으며, 체외배출시간이 다른 형태(파편형, 구형)에 비해 긺 - 넓은 표면적과 소수성에 기인하여 유해물질 흡착량이 증가하고, 체내 체류시간이 길기 때문에 체내에 들어올 경우 섬유에 흡착된 유해물질에 노출되는 시간이 증가 ❏ 국외에서는 발생원 확인 및 발생 특성에 대한 평가연구를 활발히 진행하는 한편 규제 검토나 분석방법에 대한 표준화 작업을 진행함 ㅇ 발생량 추정 및 발생인자 검토 - 노르웨이, 스웨덴, 독일 등 국가 단위의 미세섬유 발생량을 추정 - 학계-산업계-정부 간 협력을 통해 세탁 과정에서 미세섬유 발생에 영향을 미칠 수 있는 다양한 인자(섬유 종류, 세탁기 구조, 세탁 모드, 세제 등)에 대해 검토 ㅇ 규제 및 표준화 - EU에서는 세탁기 내장 필터를 에코디자인 지침에 포함하는 것을 2025년까지 검토하여 결정한다고 밝힘 - 프랑스에서는 2021년 1월부터 출시되는 세탁기에 필터 내장을 의무화 - 국제표준화기구(ISO)와 유럽표준화기구(CEN)에서 미세플라스틱 분석방법 표준화 작업을 진행 중임 ❏ 국내 미세섬유 발생량 추정 기법 개발 ㅇ 국가 단위 미세섬유 발생량은 <1인당 세탁량×발생계수×합성섬유 비율×인구수>로 산출되며, 세탁습관에 대한 소비자 설문조사를 통해 연 간 1인당 세탁량 조사 ㅇ 미세섬유 발생 주요 영향인자 도출 - 플리스, 세탁물 투입량, 세탁 코스(온도, 회전수), 세제 종류 등에 따라 차이 발생 - 하지만 온도나 세제, 섬유유연제 사용에 의한 영향이 미미하다는 결과도 있어 명확한 결론 도출은 어려움 - 무엇보다 국내 세탁기 구조나 세탁 모드에 따른 미세섬유 발생 영향에 대한 연구가 시급히 진행될 필요가 있음 ㅇ 세탁습관을 고려한 미세섬유 발생량 추정 기법 개발 - 본 연구에서는 플리스, 세탁물 투입량, 세제 종류를 영향인자로 선정하고, 일반 폴리에스터의 발생계수(default값)에 각 인자의 승수계수를 곱하여 배출계수 산출 - 승수계수는 세탁습관에 대한 소비자 설문조사를 통해 도출된 각 인자의 실제 발생 확률(행태적 비율)로 보정하여 적용 - 세탁량, 배출계수, 합성섬유 비율, 인구수로 국내 미세섬유 발생량을 추정한 결과, 연 간 273~4,208톤이 발생하며, 1인당 0.005~0.0082(중간값 0.044)kg/인/년으로 스웨덴의 사례와 EU에서 산출한 1인당 발생량과 유사 - 본 연구에서 개발한 추정기법은 실제 해당 인자가 발현할 확률(소비자 행동 비율)을 고려하였다는 점에서 기존 연구보다 현실을 반영한 값임. 그 예로, 이전 연구에서 플리스의 발생계수를 최댓값으로 잡아 국가 전체에 적용했다면, 본 연구에서는 플리스의 세탁량 중 비율을 고려하여 실제 영향을 추정함. 플리스 자체는 84.6배 더 많이 발생시키지만, 세탁량을 고려하면 플리스의 영향은 약 1.46배임 - 하지만 플리스의 세탁량이 2배 증가할 경우(착용인구가 증가하거나 세탁 횟수가 증가) 현재보다 미세섬유 발생량이 30% 더 증가할 정도로 가장 영향력 높은 인자임 ❏ 미세섬유 저감 방안 ㅇ 생산 단계 - 실, 섬유, 직물 디자인과 제조 과정에서 미세섬유 발생이 적은 옵션에 대한 연구를 통해 가이드라인 마련 필요 - 천연섬유나 생분해성 섬유로 대체하는 것보다는 마모에 대한 저항성을 강화하는 것이 중요 - 공장에서 사전 세척과 적절한 폐수 처리를 통해 가정에서 1회 세탁 시 다량 배출되는 미세섬유 발생을 줄임 ㅇ 사용 단계 - 세탁습관 개선: 세탁기를 가능한 한 채워서 사용하고, 액체세제를 사용하여 낮은 온도에서 세탁 - 필터 사용: 세탁기 배관에 연결할 수 있는 필터, 별도로 세탁물과 함께 넣어 사용하는 섬유채집볼이나 거름망 사용, 세탁기 자체에 필터 내장을 의무화하는 것에 대해서는 생산자 수용성 및 에너지 효율과의 상충성, 정책 효과성 등에 대해 상세 검토 필요 - 현재로서는 플리스를 세탁할 때 시중에 판매되는 먼지거름망을 같이 넣는 것이 가장 효과적인 수단임. 하지만 현재 먼지거름망은 상부투입형 세탁기용이므로 해외에서 사용되는 드럼세탁기용 섬유채집볼을 국내에서도 개발하여 보급할 필요가 있음 ㅇ 처리 단계 - 국내는 하수도보급률이 2018년 현재 94.9%이고, 하수처리시설에서의 미세섬유 제거효율도 97~99%에 달하므로 하수처리시설에 막여과 등 3차 처리 도입은 비용 효율적이지 않을 수 있음(단, 다른 미량오염물질 제거를 고려하면 향후 도입 가능) - 국내에서는 하수슬러지를 퇴비화하지 않기 때문에 슬러지에 축적된 미세섬유의 2차 영향은 미미함 2. 양식용 부표 ❏ 국내 수산물 양식에 많이 사용되는 발포스티렌(EPS) 부표로 인한 해양폐기물 및 미세플라스틱 문제가 심각함 ㅇ 인천, 경기 연안 지역 총 미세플라스틱의 84~99%가 스티로폼 부표에서 유래하는 것으로 알려진 EPS가 차지하는 것으로 조사된 바 있음 ㅇ EPS 재질은 사용기간 중 파손이 발생하거나 수년간 햇빛에 노출될 경우 미세화되기 쉬워 해양 미세플라스틱의 발생을 증가시킬 수 있음 ㅇ 지자체별 양식용 부표 관리 실태조사를 위해 통영시, 여수시 등 8개 지자체를 대상으로 수거, 운반, 공동집하장, 감용시설, 친환경부표 지원사업 시행 여부에 대한 현장조사 및 실무자 의견수렴을 진행함 ❏ 친환경부표의 경우 기존 EPS 재질의 부표를 대체해 나가기 위해 보급 지원사업이 진행되고 있으나, 사후관리 체계가 미흡하며 재활용 측면에서 개선이 필요함 ㅇ 현재 친환경부표는 PP, ABS, PPC 등의 플라스틱 복합재질이나 에어셀, 알루미늄 등 다양한 재질 및 구조로 보급이 확대되고 있음 ㅇ 친환경부표 중 가장 많이 보급된 사출형 부표의 경우 파손 등으로 내부에 물이 들어가서 가라앉을 가능성이 높아 회수가 어려운 측면이 있음 ㅇ 기존 회수 및 재활용체계에 포함되어 있지 않거나 회수가 되더라도 복합재질로 인해 선별이 어려운 상황임 ❏ 양식용 부표 관리상 개선 방안 ㅇ 양식용 부표 생산자책임재활용제도(EPR) 개선 필요 - 해양수산부의 EPS 부표 회수율 목표 상향 조정 및 친환경부표로의 대체에 따른 EPS 부표 출고량 감소를 고려한 EPR 의무달성 비율(재활용 의무율) 조정 필요 - 친환경부표의 특성을 고려한 자원순환 체계 구축 및 재활용 실적 관리 필요 - 양식용 부표에 대한 EPR 재활용기준비용의 재산정을 통해 적정 재활용 촉진 필요 - 양식용 부표 자원순환 체계 구축 시 어업인의 역할 및 지자체 부서 간 협력 강화 필요 ㅇ 친환경부표의 단일 재질로의 개선 필요 - 친환경부표를 ‘제품 등의 유해성 및 순환이용성 평가제도’의 대상품목으로 관리하여 제품 설계 시 재활용 용이성을 고려한 단일재질로의 전환 유도 필요 ㅇ 양식용 폐부표 보증금 제도 도입 시 검토 사항 - 보증금제 도입에 앞서 회수체계가 구축되어야 하며, 소비자가 반환할 수 있는 수준의 보증금 규모, 보증금 납부와 반환, 재활용 관리를 위한 시스템 구축, 전담기관 운영과 회수된 폐기물을 재활용할 수 있는 기반 마련 필요 - 현재 양식용 폐부표의 선별 및 전처리 비용으로 인해 혼합 소각하고 있는 지자체의 비율이 높은 만큼, 친환경부표 보급 사업 예산에 폐부표 선별 및 처리비용을 포함하여 산정 필요 - 보증금 제도 도입 시 발생할 수 있는 미반환보증금 관리 및 부표 생산자의 이중부과 가능성 등을 고려하여 기존 운영 중인 EPR 제도와 연계하는 방식 필요 ㅇ 부처별 양식용 부표 용어 차이 개선 필요 - 해양수산부는 “양식용 부표”라는 용어를 발포 부표, 비발포 부표, 친환경개량부표로 세분하여 관리하는 반면, 환경부에서는 “수산물 양식용 부자”라는 용어를 발포합 성수지재질과 그 외 합성수지 재질로 구분하여 관리 - 양식용 부표의 전주기적 관리를 고려할 때 부처별로 관리하는 대상을 일치시켜 제조에서부터 처리에 이르기까지 적정 회수 및 관리가 이루어질 수 있도록 용어 및 분류항목의 일원화가 필요 Ⅶ. 미세플라스틱 연구 및 정책 DB 시범 개발과 정보 플랫폼 기본 설계 ❏ 미세플라스틱 연구 및 정책 DB ㅇ 매체별 환경오염, 영향(독성 실험, 현장조사 연구), 입법 규제 등 본 연구를 통해 조사 분석된 연구 자료 4개 분야에 대한 시범 DB를 구축함. 현재 2020년까지 분석된 일부 데이터가 시범 DB에 반영됨 ❏ 미세플라스틱 정보 플랫폼 ㅇ 2020년 현재 시범 DB를 탑재한 미세플라스틱 정보 제공 웹페이지의 기본 설계(안)이 마련되었고, 2021년 후속 연구를 통해 개별 메뉴의 콘텐츠를 완성할 예정이며 2021년 하반기 중 대외에 공개할 예정 I. Research Background and Purposes ❏ Background and rationale ㅇ The continuously increasing quantity of plastics and the wide application scope of microplastics have highlighted the need to regulate their use. ㅇ While investments in microplastics research and national R&D projects have increased, there is a general lack of detailed scientific evidence with respect to the impact of microplastics. A big-data study to compile and analyze the relevant research findings is necessary; a risk assessment method should be used to scientifically evaluate the impact of microplastics. ㅇ Numerous countries have implemented regulations on primary microplastics; however, as these regulations only target certain product groups and microbeads, the actual effect of the regulations is not expected to be great. This implies the need for a method to regulate microplastics that suits each product group and takes into account the characteristics of microplastics. ❏ Year 2020 (second year) objectives and main activities ㅇ To conduct an up-to-date basic investigation of the current status of microplastics; review the risk assessment method; and review the current management status of the main source of secondary microplastics - To analyze the latest research findings regarding environmental pollution and determine the actual status of environmental pollution - To analyze the findings of previous studies on exposure and impact and determine the current level of health hazards - To evaluate the risk assessment method for microplastics - To analyze domestic and overseas regulations on primary microplastics and technology trends in establishing policy proposals - To discuss the techniques to regulate secondary microplastics by evaluating methods that estimate the amount of fishing buoys and the potential quantity of microfiber production - To develop a model for microplastics research and policy DB (Data Base), as well as a basic design for a data platform Ⅱ. Analysis of the Studies of Environmental Pollution by Medium for Understanding the Current Status of Microplastic Pollution ❏ Despite a comparatively large body of studies on the marine environment, there is a general lack of studies that have attempted to determine the overall quantity of microplastics and comprehensively analyze the levels of the environmental or spatial impact. ㅇ In a recent study on the sea water surface, differences in the levels of microplastic pollution were investigated with respect to sampling devices and methods. ㅇ Numerous studies have compared and analyzed the level of microplastic pollution in vegetation canopies and sediment or sea water surface, with a focus on coastal vegetation. ❏ For land areas, numerous ongoing studies focus on lakes and rivers as freshwater areas and wastewater treatment plants, to investigate surface water (for wastewater treatment plants: the water flowing into the plant and treated water) and sediment (for wastewater treatment plant: sludge). An increasing number of studies also focus on agricultural soil. ㅇ Freshwater on the land surface shows differences in the levels of microplastic pollution between fresh water and sediment according to the extent of human interference and land use characteristics. ㅇ Several ongoing studies examine the impact that an event, such as heavy rain and flooding, has on the transport, accumulation, and pollution of microplastics. ㅇ The number of studies on soil, mainly agricultural soil, has increased. For agricultural soil, the use of fertilizers produced via the recycling of sludge from wastewater treatment plants was found to cause the transport and accumulation of microplastics in soil. ㅇ There is a severe lack of studies on the atmosphere. A recent study analyzed the characteristics of microplastics contained in road dust and confirmed that a large proportion of microplastics in urban areas and road dust originates from tires. Ⅲ. Analysis of the Impact of Microplastics ❏ Research trends in the toxicity and impact of microplastics ㅇ Studies have begun to investigate the mixture toxicity of microplastics and other chemical substances of interest. - Studies report on the mixture toxicity of microplastics and drugs, personal care products, heavy metals, phthalates, etc. ㅇ Although there is still a limited number of studies regarding the impact of microplastics on human body, recently, in vitro experiments using specific mammalian cell lines and in vivo experiments using mice have been conducted. Also, a study on the release of microplastics from plastic baby bottles has attracted public attention. ❏ Toxicological impacts on biological organisms ㅇ Based on previous studies, toxicity values for 14 freshwater species have been reviewed. Ⅳ. Review of the Risk Assessment Method for Microplastics ❏ Risk assessment for the human body ㅇ The level of microplastic exposure through drinking water, such as mineral water, and the corresponding risk assessment method have been reviewed. - Based on previous studies, the risk of microplastic consumption through drinking water was determined to be low at the current contamination level. - According to an international study analyzing the level of water contamination of drinking fountains, the detected level of microplastics was similar to the level observed in tap water or mineral water. It is necessary to determine whether to monitor them as the new source of exposure. - According to a study that monitored drinking water in South Korea and another study conducted by the MFDS, the risk is presumed to be low. However, considering that these studies did not take into account the characteristics of microplastics and the uncertainty of the assessment method, further studies should be conducted to complement these limited studies for more accurate risk determination. ㅇ The level of microplastic exposure through plastic additives, adherence of harmful substances, and the corresponding risk assessment method have been reviewed. - No studies have been published on the risk of microplastic exposure on the human body through inhalation. ❏ Ecosystem risk assessment ㅇ Studies applying the probabilistic risk assessment method to overcome the limitations of the deterministic method were reviewed. - In the future, the R program will be used to deduce the species sensitivity distribution. ㅇ The potential application of the qualitative assessment method was contemplated as it takes into account the level of contamination and hazard index of each plastic type. - Previous studies have developed procedures for applying a template that can estimate the hazard index of each plastic type and the level of contamination per target area, as well as a mapping program to visualize the results. ㅇ Additional data on the details of each area should be obtained regarding the monitoring results to apply the qualitative screening and probabilistic methods for ecosystem risk assessment. Ⅴ. Regulation and Technological Development for the Management of Primary Microplastics and a Public Survey ❏ Regulation trends at home and overseas ㅇ According to previous studies, the regulation of microplastics is currently enforced in eight countries; however, no overseas case promoting new legislation or revising existing laws was found; South Korea is the only country that has implemented relevant additional regulations. - The Ministry of Environment in South Korea implemented a regulation to prohibit the use of microbeads in five types of detergents and laundry products in June 2020. Considering that regulations on cosmetics are enforced in most countries, South Korea appears to have a pioneering role in the regulation of microplastics. ㅇ Proposals by the European Chemicals Agency (ECHA) in the European Union to regulate primary microplastics through the Registration, Evaluation, Authorisation, and Restriction of Chemicals (REACH) were approved by the Risk Assessment Committee (RAC) in July 2019, and now the consultation procedures set by the Socio-Economic Assessment Committee (SEAC) are under way. The regulations will be implemented in 2022 after the completion of the public consultation in 2021 and approvals have been obtained from member countries. ❏ Cases of using substitutes or reduction technology for primary microplastics in cosmetics, detergents, paint materials, and agricultural products ㅇ No case where a new alternative material was developed and commercialized was found; materials in certain cosmetic and fabric softener products have been substituted with natural substances. ㅇ Proposals for the use of biodegradable materials are currently being reviewed and prepared in various industrial sectors; however, the consensus is that the use of biodegradable plastics is not likely to be associated with reduced microplastics production and that their use as an alternative material may not be effective. ❏ Results of public surveys on awareness and policy preferences regarding microplastics ㅇ The level of public awareness of microplastic pollution as an environmental problem was high, whereas the level of understanding of the sources of microplastics was low, which implies the need for policy promotions to improve public understanding of microplastics. ㅇ The level of public interest in microplastics policies was generally high; a particularly high preference for active regulatory policies was found, including restrictions on the use of primary microplastics and disposable products. Ⅵ. Secondary Microplastics Management Status and Reduction Plan 1. Microfiber ❏ Increasing consumption of synthetic fibers and the popularity of polyester fleece can increase the amount of microfibers generated. ㅇ Increased consumption of synthetic fibers - Synthetic fibers account for 45% of all fabrics in Korea, and clothing consumption per person increased by 1.26 times in 2019 compared to 2011. - Global polyester fiber production is predicted to increase further in the future. ㅇ Fleece apparel - Polyester fleece generates 84.6 times more microfibers than other structures of polyester fabrics during the washing process. ❏ It has been reported that fiber-shaped microplastics are frequently detected in the environment and also the risk may be high. ㅇ The percentage of fiber-shaped microplastics among all types of microplastics found in the marine environment is reported as 61-100%. ㅇ Microfibers have a long length and large surface area, which may pose high physicochemical risks. - In the case of small organisms, long fibers are trapped in the digestive tract, hindering growth and affecting reproduction, and also they take more time to be discharged out of the body than other forms (fragments and spheres). - Due to the large surface area and hydrophobicity, the amount of toxic substances adsorbed increases, and the residence time in the body is long, so when it is entering the body, the exposure time to the toxic substances increases. ❏ Research on the sources of microfibers and characteristics with respect to their generation has been actively conducted overseas, and regulatory review or standardization of analysis methods is in progress. ㅇ Estimation of the generated amount and review of the influential factors - EU member states such as Norway, Sweden, and Germany are estimating the generation of microfibers at the national level. - Review of various factors (fiber type, washing machine structure, washing mode, detergent, etc.) that can affect the generation of microfibers in the washing process through cooperation among the academia, industry, and government ㅇ Regulation and standardization - EU announced that they will review and decide by 2025 whether to include built-in filters in washing machines in the Ecodesign Directive. - In France, it is mandatory to install a filter in washing machines that will be released from January 2021. - Standardization of microplastic analysis methods is in progress in the International Organization for Standardization (ISO) and the European Organization for Standardization (CEN). ❏ Development of a technique for estimating the amount of microfibers generated in Korea ㅇ The amount of microfibers generated in the country is calculated as < amount of laundry per person × generation factor per unit laundry × synthetic fiber ratio × population >, and in this study, the annual laundry amount per person was calculated through a consumer survey on laundry habits. ㅇ Selection of major factors influencing microfiber generation - Microfiber is generated depending on the fabric (fleece or non-fleece), amount of laundry input, washing course (temperature and speed (rpm)), detergent type, etc. - However, it is difficult to draw a definite conclusion because there are also results that show the effect of temperature, detergent, and use of fabric softener is insignificant. - Above all, it is urgently necessary to conduct research on the effect of microfiber generation according to the structure or washing mode of domestic washing machines. ㅇ Development of a technique for estimating the amount of microfibers generated considering washing habits - In this study, fleece, laundry input amount, and detergent type were selected as influencing factors, and the emission factor was calculated by multiplying the generation factor (default value: general polyester) by the multiplier factor of each factor. - The multiplier coefficient is applied by correcting the actual probability of occurrence (behavioral ratio) of each factor derived through a consumer survey on laundry habits. - According to the result of estimating the amount of microfiber generation in Korea based on the amount of laundry, emission factor, synthetic fiber ratio, and population, 273-4,208 tons are generated per year, and 0.005-0.0082 (median value: 0.044) kg/person/year, which is similar to generation per capita estimated by EU - The estimation technique developed in this study reflects the reality more than the previous studies in that it considers the probability that the factor will actually come effect (consumer behavior ratio). For example, in the previous study, the generation factor of fleece was set as the maximum value and applied to the whole country. In this study, the actual effect is estimated by considering the ratio of the washing amount of fleece. The fleece itself was generated 84.6 times more, but considering the amount of washing, the real effect of the fleece is about 1.46 times. - However, fleece is the most influential factor as the amount of microfibers generated increases by 30% compared to the present when the washing amount of fleece is doubled (the number of wearers increases or the number of washing increases). ❏ Microfiber reduction plan ㅇ Production stage - It is necessary to develop guidelines through research on the cases where less microfibers are generated in the design and manufacturing process of threads, fibers, and fabrics. - It is important to strengthen the resistance of fibers to abrasion rather than replacing it with natural fibers or biodegradable fibers. - It is necessary to reduce microfibers discharged in large amounts during the laundry process at home through pre-washing and appropriate wastewater treatment at the factory. ㅇ Use stage - Improvement of laundry habits: fill the washing machine as much as possible, and wash at a low temperature using liquid detergent. - Use of filters: use filters that can be connected to the washing machines’ outlet pipe and fiber-collecting balls or strainers that are put together with laundry. Mandatory installation of filters in washing machines should be reviewed in detail, taking into account manufacturers’ acceptance, energy efficiency, policy effectiveness, etc. - At present, using a dust filter when washing fleece fabric is the most effective means. However, current dust filters are for top-loading washing machines, so it is necessary to develop and distribute fiber collecting balls for drum washing machines used overseas. ㅇ Processing stage - In Korea, the sewerage system supply rate is 94.9% as of 2018, and the microfiber removal efficiency in sewage treatment facilities reaches 97-99%, so the introduction of tertiary treatment such as membrane filtration in sewage treatment facilities may not be cost-effective. (However, it can be introduced in the future considering the removal of other trace pollutants). - Since sewage sludge is not composted in Korea, the secondary effect of microfibers accumulated in the sludge is negligible. 2. Aquaculture buoys ❏ The expanded polystyrene (EPS) buoy, frequently used in domestic aquaculture, has caused severe problems in terms of marine waste and microplastics. ㅇ Previous studies suggested that 84-99% of the microplastics found along the coastal areas of Incheon and Gyeonggi-do were originated from EPS Styrofoam buoys. ㅇ EPS buoys can easily generate microplastics when damaged during exposure to sunlight for a long time, thereby increasing the amount of marine microplastics. ㅇ We conducted the field survey and interview with local government officials in eight regions, including Tongyoung-si and Yeosu-si, to investigate the current management status of the aquaculture buoys. ❏ The eco-friendly buoys need the improved recycling system due to the inadequate follow-up management, despite the supply project to replace the conventional EPS buoys. ㅇ The eco-friendly buoys are made of various materials such as PP, ABS, PPC, air cell or aluminum. ㅇ The extruded buoy, the most common type among eco-friendly buoys, is likely to sink into the sea when damaged, making the recovery for recycling difficult. ㅇ The eco-friendly buoys are not included in the existing recycling system, and even when collected, it is difficult to recycle them due to the composite materials. ❏ Improvement plan for management of aquaculture buoys ㅇ It is necessary to improve the Extended Producer Responsibility (EPR) for aquaculture buoys. - The obligation rate of EPR recycling needs to be adjusted according to the higher collection rate of EPS buoys and the gradual substitution with eco-friendly buoys through the policy of the Ministry of Oceans and Fisheries. - It is necessary to establish a resource circulation system and manage recycling statistics considering the characteristics of eco-friendly buoys. - The recalculation of the EPR recycling standard cost for aquaculture buoys are required to promote proper recycling. - The role of fishermen is important and the cooperation between local government departments needs to be strengthened to establish a resource circulation system for aquaculture buoys including the eco-friendly buoys. ㅇ It is necessary to make eco-friendly buoys with a mono-material. - It is important to promote the shift to a mono-material for the ease of recycling, by managing the eco-friendly buoy as a target item under the Assessment Plan of Hazard and Circular Utilization of Products. ㅇ The following needs to be considered when introducing the deposit system for aquaculture buoys. - The collection infrastructure and the framework for recycling of aquaculture buoys are required prior to the introduction of the deposit system. - Currently, many local governments are treating aquaculture buoy wastes along with other marine wastes due to the high separation and pretreatment costs. It is necessary to include the pretreatment costs of waste buoys in the budget for the eco-friendly buoy supply project. ㅇ It is necessary to unify the terms and categories for aquaculture buoys between ministries. - The Ministry of Oceans and Fisheries subdivides it into foam-type buoy, non-foam-type buoy, and eco-friendly buoy, while the Ministry of Environment classifies it into foam-type synthetic resin material and other synthetic resin material. - Considering the life-cycle management of aquaculture buoys, it is required to unify the terms and classification system of the buoys. Ⅶ. Modeling of Microplastics DB and Information Platform ❏ Microplastics research and policy DB ㅇ A pilot DB for the data investigated in this study regarding environmental pollution per medium, environmental impact (toxicity tests and field investigations, among others), and legislative regulations, has been constructed. The DB incorporates part of the data analyzed up to 2020. ❏ Microplastics information platform ㅇ The basic plan (proposal) for the website that will provide microplastics data from the loaded DB has been developed. Through a follow-up study in 2021, the content of individual categories will be complete and open to the public by the third quarter of 2021.

미세기포와 용존공기부상 반응조를 이용한 산업폐수 내 미세플라스틱 제거

김도균 ( Dokyun Kim ),김민경 ( Minkyung Kim ),모경 ( Kyung Mo ),김문일 ( Moonil Kim ),김용범 ( Yong-beom Kim ),김현진 ( Hyunjin Kim ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2021 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2021 No.-

최근 환경적 문제가 대두되면서 활발하게 진행 되고 있는 대부분의 미세플라스틱에 대한 연구는 해양에서의 미세플라스틱과 관련된 연구가 대부분이며 하·폐수 처리장에서 처리되지 않고 방류된 미세플라스틱에 대한 연구는 미비한 실정이다. 최근 연구에 따르면 하·폐수 처리장에서 미세플라스틱을 제대로 처리하지 못하고 있으며 처리수가 방류된 하천에서 더 다량의 미세플라스틱이 검출되었다는 연구 결과가 있다. 하천에 방류된 미세플라스틱은 해양으로 유입될 수 있으며 이는 근본적인 미세플라스틱 문제 해결을 위해서는 하·폐수 처리장에서의 미세플라스틱 제거가 이루어져야 한다는 것을 의미한다. 본 연구에서는 산업폐수 내 미세플라스틱 제거에 대하여 연구하였으며 미세플라스틱 제거를 위해 미세기포와 용존공기부상(DAF) 기술을 적용하였다. 실험에 사용된 폐수로는 세탁공장에서 발생한 세탁폐수를 사용하였다. DAF 1ton/h 반응조에 주입할 응집제의 종류와 주입량을 산정하기 위하여 폴리염화알루미늄, 황산알루미늄, 염화제1철, 고분자응집제를 사용하여 세탁폐수에 대해 Jar-test 실험을 진행하여 탁도와 TSS를 측정하였으며 폴리염화알루미늄과 고분자 응집제를 병합 주입하는 것이 최적으로 도출되었다. DAF 반응조에 응집제를 주입하여 생성된 Floc은 미세기포를 이용하여 부상 처리하였다. 원폐수와 처리수 내 미세플라스틱의 분석은 탁도 및 TSS측정, FT-IR과 Raman분광기를 통하여 정성·정량 분석을 진행하였다. 탁도와 TSS값을 분석한 결과 원폐수 대비 처리수의 제거율은 각각 80.9%, 80.4%를 나타내었으며 FT-IR을 통해 미세플라스틱 제거율을 판단한 결과 67.9%를 나타내었다. TSS값으로 측정한 미세플라스틱 제거율과 FT-IR을 이용하여 측정한 미세플라스틱의 제거율이 상이한 이유는 TSS 측정에 사용되는 GF/C 필터로 측정할 수 있는 0.45㎛의 공극 이하의 미세플라스틱들이 폐수 내 존재하여 TSS값에 측정되지 않았다고 판단할 수 있다.

전처리 방법에 따른 하수처리장 유입수에서의 미세플라스틱 성상분석 평가

김성렬,길경익 한국습지학회 2022 한국습지학회지 Vol.24 No.2

The amount of the plastic waste has been increasing according to global demand for plastic. Microplastics are the most hazardous among all plastic pollutants due to their toxicity and unknown physicochemical properties. This study investigates the optimal methodology that can be applied to sewage samples for detecting microplastics before discussing reducing microplastics in MWTPs. In this study, the effect of different pretreatment methods while detecting microplastic analysis of MWTP influent samples was investigated; the samples were collected from the J sewage treatment plant. There are many pretreatment methods but two of them are widely used: Fenton digestion and hydrogen peroxide oxidation. Although there are many pretreatment methods that can be applied to investigate microplastics, the most widely used methods for sewage treatment plant samples are Fenton digestion and H2O2 oxidation. For each pretreatment method, there were factors that could cause an error in the measurement. To overcome this, in the case of the Fenton digestion pretreatment, it is recommended to proceed with the analysis by filtration instead of the density separation method. In the case of the H2O2 oxidation method, the process of washing with distilled water after the reaction is recommended. As a result of the analysis, the concentration of microplastics was measured to be 2.75ea/L for the sample using the H2O2 oxidation method and 3.2ea/L for the sample using the Fenton oxidation method, and most of them were present in the form of fibers. In addition, it is difficult to guarantee the reliability of measurement results from quantitative analysis performed via microscope with eyes. A calibration curve was created for prove the reliability. A total of three calibration curves were drawn, and as a result of analysis of the calibration curves, all R2 values were more than 0.9. This ensures high reliability for quantitative analysis. The qualitative analysis could determine the series of microplastics flowing into the MWTP, but could not confirm the chemical composition of each microplastic. This study can be used to confirm the chemical composition of microplastics introduced into MWTP in the future research. 전세계적으로 플라스틱에 대한 수요가 늘어감에 따라 플라스틱 폐기물의 양이 증가하고 있다. 수계 내에서의 미세플라스틱의위해성에 대한 평가 기준에 대해서는 아직 많은 연구가 필요하지만 대체적으로 미세플라스틱을 성질 개선을 위해 첨가하는화학물이 유독하다는 사실은 여러 문헌을 통해 증명되어있다. 하수처리장(MWTP)은 오수를 처리하는 시설로서 가정에서발생하는 미세플라스틱이 모이는 미세플라스틱이 모이는 장소이다. 따라서 MWTP 에서의 미세플라스틱 분석이 필요한상황이지만 이를 진행하기 위해 표준화된 방법이 아직은 없다. 따라서 본 연구에서는 MWTP에서 미세플라스틱 검출을위한 하수 시료에 적용할 수 있는 최적의 방법론을 조사해보고자 한다. 본 연구에서는 J 하수 처리장에서 수집한 유입수샘플로부터 미세플라스틱을 분석하는 다양한 전처리 방법 중에서 하수처리장 샘플에 가장 널리 사용되는 펜톤산화와 H2O2 산화법을 선정하였다. 각 전처리 방법별로 측정에 오차를 발생시킬 요소들이 있었으며, 이를 극복하기 위해 펜톤산화 전처리의 경우 밀도분리법 대신 여과를 진행하여 분석을 진행하는 것이 추천되며, H2O2 산화법의 경우 반응 이후 증류수로 세척하는 과정이 필요해 보인다. 분석 결과 미세플라스틱의 농도는 H2O2 산화법을 이용한 샘플의 경우 2.75 ea/L, 펜톤산화법을이용한 샘플의 경우 3.2 ea/L 로 측정되었으며 대부분 섬유형태로 존재하였다. 또한 정량분석을 현미경을 이용해 육안으로진행하기 때문에 측정 결과에 대한 신뢰성을 보장하기가 어렵다고 판단해 검정곡선을 만들었다. 총 3개의 검정곡선이 그려졌으며 해당 검정곡선들을 분석한 결과 R2 값이 전부 0.9 이상이였으며 이는 정량분석에 대해 높은 신뢰성을 보장한다. 정성분석으로 MWTP에 유입되는 미세플라스틱의 계열에 대해선 판단할 수 있었지만 각 미세플라스틱의 화학적인 조성에 대해선확인할 수 없었다. 향후 MWTP에 유입되는 미세플라스틱의 화학적 조성에 대해서 확인하기 위해서 이번 연구를 활용할수 있을 것이다.

실내 및 실외 부유공기 중 미세플라스틱 발생 특성

최현숙(Hyunsuk Choi),김효원(Hyowon Kim),박진아(Jina Park),조석주(Seokju Cho),정혜령(Hyeryeong Jung),윤종철(Jongcheol Yoon),오석률(Seokryul Oh),이인규(Ingyu Lee),이목영(Mokyoung Lee),김현욱(Hyunook Kim) 환경독성보건학회 2021 한국독성학회 심포지움 및 학술발표회 Vol.2021 No.5

미세플라스틱은 전 세계적으로 주목받고 있는 환경문제이며, 그 자체의 위해성이 확인되진 않았지만 잔류성 유기물의 흡착이나 박테리아 이동의 매체가 될 수 있어 더 많은 연구의 필요성이 요구되고 있다. 현재 해양 및 담수에서의 미세플라스틱 연구는 활발하게 진행 중이지만, 공기 중에 존재하는 미세플라스틱 연구는 부족한 실정이다. 특히 공기 중 미세플라스틱은 발생원으로부터 멀리 떨어진 도시나 교외지역까지 이동 가능하고, 호흡을 통해 인체에 쉽게 유입될 수 있어 연구가 절실하다. 본 연구에서는 실내 및 실외 부유공기 중 미세플라스틱 분석을 통해 생활환경과 밀접한 발생원을 중심으로 관리방안을 모색하고자 하였다. 실내 5지점, 실외 3지점에 대해 2020년 6월부터 12월까지 총 3회에 걸쳐 건기가 지속되는 시기에 부유먼지를 각각 포집하였다. 포집된 시료는 전처리 과정을 거쳐 FT-IR로 미세플라스틱의 개수, 크기분포, 플라스틱 종류를 분석하였고, 실내와 실외 부유공기에서 미세플라스틱 발생 특성을 비교하였다. 미세플라스틱 발생량은 실내가 실외보다 약 1.5배가량 높게 검출되었으며, 폴리에스테르와 같은 합성섬유의 발생량이 실외보다 약 3배가량 높은 특징을 나타내었다. 또한 실내 환기량에 따라 미세플라스틱 발생량에 차이가 있는 것으로 조사되어, 향후 실내 미세플라스틱 관리를 위해 적절한 환기가 중요한 것으로 판단되었다. 국내외 규격화된 미세플라스틱 표준 분석방법이 부재한 상황에서 다양한 연구결과가 도출되고 있는 실정이며, 국내 공기 중 미세플라스틱 연구는 시작 단계로 본 연구결과가 선행 연구로서 의미가 있고, 향후 표준화된 분석방법을 통해 정확한 실태조사와 발생 특성을 다각도로 연구할 필요가 있다.

미세플라스틱이 Pb 흡착 및 독성에 미치는 영향

이루리 ( Ruri Lee ),조은혜 ( Eun Hea Jho ) 한국환경농학회 2022 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2022 No.-

미세플라스틱은 5mm 이하 크기의 작은 플라스틱 조각이다. 농업 환경에서는 작물 재배를 위해 하우스용 비닐, 멀칭비닐과 같은 필름 형태의 플라스틱이 자주 이용되는데 이후 파편화되어 미세플라스틱이 된다. 기존 연구들은 생성된 미세플라스틱이 환경 오염물질을 흡착 및 전달할 수 있는 벡터 역할을 할 수 있다는 것을 보고하고 있고, 이에 미세플라스틱은 육상 환경에 큰 위협이 될 수 있다. 농업환경 주변에서 산업 활동이 이루어지면서 농경지 토양 및 농업용수가 중금속으로 오염될 수 있고, 이들의 거동은 미세플라스틱에 의해 영향을 받을 수 있다. 본 연구에서는 식물생육에 필요하지 않은 비필수 원소 중 하나인 납(Pb)을 대상 물질로 선정하여, 미세플라스틱이 Pb의 거동에 미치는 영향을 알아보기 위한 등온 흡착 실험을 진행하였다. 대상 미세플라스틱으로는 PE, PVC, PS pellet(<125 μm)을 사용하였다. Pb 용액을 0-10ppm의 농도로 제조하여 미세플라스틱이 담긴 튜브에 넣고 교반기에서 48시간 동안 흡착시킨 후 잔류 Pb 농도를 분석하여 결과를 Langmuir, Freundlich 흡착식에 적용하였다. 또한, 미세플라스틱에 흡착 후 Pb 용액의 독성 변화를 알아보기 위해 Microtox 분석을 수행하였다. 결과적으로 Pb가 미세플라스틱에 흡착될 수 있다는 것을 확인하였고, 미세플라스틱에 대한 흡착 후 Pb 용액의 독성이 감소하는 것을 확인하였다. 이는 수계 내 오염물질에 의한 독성 영향이 미세플라스틱에 의해 영향을 받을 수 있음을 시사한다. 따라서 환경 중 미세플라스틱이 오염물질의 거동에 미치는 영향에 대한 더 많은 연구가 필요하다.

소비자 사용과정에서의 미세플라스틱 배출 특성 조사

정현(Hyun Jung),김경연(Kyung Yeon Kim),김태경(Taekyoung Kim),이재웅(Jaewoong Lee),황유식(Yu Sik Hwang) 환경독성보건학회 2021 한국독성학회 심포지움 및 학술발표회 Vol.2021 No.5

생활환경에서 플라스틱의 사용량이 증가하면서 환경으로 배출되는 플라스틱의 양이 크게 증가하고 있다. 이 중 크기가 5mm 이하인 미세플라스틱(microplastics)은 환경 중으로 배출되어 다양한 생물에 물리화학적인 독성영향을 미치게 된다. 미세플라스틱은 생산단계에서부터 작은 알갱이로 가공된 1차 미세플라스틱과 큰 플라스틱 폐기물이 잘게 쪼개어져 만들어진 2차 미세플라스틱은 구분되며, 모두 환경 문제를 증가시키는 요인이다. 본 연구에서는 다양한 소비자제품을 생산하기 위한 전단계의 원료로 사용되는 1차미세플라스틱이 소비자 사용과정에 따라 어떠한 물리화학적 변화를 거쳐 배출되는지 평가하였다. 생활밀접형 생활화학제품인 섬유유연제 중 1차 미세플라스틱으로 사용되는 향기캡슐에 대하여 소비자 사용과정 시나리오를 구성하여 사용 전·후 미세플라스틱의 배출특성(크기 및 모양)과 섬유유연제 주요성분인 양이온계 계면활성제(염화벤잘코늄)의 흡착관련 연구를 수행하였다. 세탁 전/후 섬유유연제 내 함유된 미세플라스틱의 크기 및 형태변화를 관찰한 결과 크기는 변화되지 않았으나 구형의 미세플라스틱 형태가 찌그려져서 배출되는 것으로 관찰되었다. 특히, 제품 내 주로 큰 사이즈의 향기캡슐에서 변형 현상이 관찰되었으며, 세탁기 종류에 따라 드럼 세탁기 사용 시 일반 세탁기보다 높은 파쇄율이 관측되었다. 세탁제품 내 주요성분과의 미세플라스틱 흡착 여부는 온도가 높아질수록 흡착이 잘되며 미세플라스틱의 재질 및 사이즈에 따라 흡착이 달라짐을 보였다. 특히, 염화벤잘코늄이 흡착된 미세플라스틱을 수생생물이 섭취할 경우, 생물체 내에서 장기의 연동운동과 소화액과의 반응으로 탈착의 가속화가 예상된다. 탈착 정도에 따라 독성의 발현수준이 달라질 수 있으므로 탈착 및 염화벤잘코늄의 흡착 여부에 따른 수생생물에 대한독성 값 변화에 관한 추가적 연구가 필요할 것으로 사료된다.