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해수에 잔류하는 미세플라스틱의 정성정량 분석법 확립
Development of Analytical Method for Microplastics in Seawater 원문보기

바다 : 한국해양학회지 = The sea : the journal of the Korean society of oceanography, v.19 no.1, 2014년, pp.88 - 98  

채두현 (인천대학교 생명과학과) ,  김인성 (인천대학교 생명과학과) ,  송영경 (한국해양과학기술원) ,  김성우 (인천발전연구원) ,  김승규 (인천대학교 해양학과)

초록
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미세플라스틱의 분포, 거동, 생태계 영향 등은 해양생태계 보전을 위한 중요한 연구관심사가 되고 있다. 그러나 국내외적으로 통일된 조사 및 정성 정량 분석법이 제시되어 있지 않아 자료들의 비교에 한계가 있다. 본 연구는 해수에 잔류하는 미세플라스틱에 대한 국내외 조사방법들을 고찰하고, 불확실성을 증가시킬 수 있는 과정들에 대해 재현성여부를 평가하여 적용가능한 조사 및 정성 정량 분석법을 확립하였다. 또, 확립된 방법을 적용해 인천경기연안 해수에 잔류하는 미세플라스틱의 분포특성에 대한 사전조사 결과를 제시하였다. 해수는 표면해수층(surface microlayer; SML)과 해수층(subsurface water; SSW)로 나누어 SML층은 2 mm mesh screen를 이용해서 채취하였고 SSW층은 동물플랑크톤채집용 trawl net(mesh size=$330{\mu}m$)과 식물플랑크톤채집용 hand net(mesh size=$20{\mu}m$)을 이용해서 채취하였다. 채취된 양에 기초해 계산된 SML층은 대략 $100{\mu}m$로써 SML층을 잘 반영하는 것으로 판단된다. 미세플라스틱의 우점적인 크기는 < $300{\mu}m$으로 관측되어 SSW층에 대한 채취는 trawl-net보다는 hand-net이 더 적절한 것으로 판단된다. 적외선 분광분석(IR)을 통해 플라스틱 여부와 polymer성분을 결정하였는데, SML에 대해서는 IR분석결과에 기초해 계수한 농도와 육안계수법에 기초한 농도가 잘 일치하였으나 SSW에 대해서는 그렇지 못해서 기존 연구들의 육안계수에 의한 결과 값들이 불확실할 수 있음이 관측되었다. 본 연구에서 확립된 방법을 적용해서 사전조사한 결과 인천경기연안 지역 해수 중 잔류하는 미세플라스틱 농도는 낙동강 하구연안에서 관측된 값과 유사한 범위에 있었다. 본 연구에서 확립된 분석방법은 미세플라스틱에 대한 향후 연구를 위해 중요한 기초자료로 활용되리라 사료된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Despite of emerging and increasing concerns to microplastics, no standard methodology has not been proposed for determination of microplastics. This study aims to develop the analysis method for microplastics in seawater by overviewing methodologies proposed by previous studies and by assessing some...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 3) 확립된 방법론에 기초하여 현장 해수시료를 조사·분석하여 그 선행연구결과를 제시하고자 한다.
  • , 2012). 따라서, 본 연구에서는 국내외 자료와의 상호비교를 위해 채집된 SML 부피를 채집된 표면적으로 환산하여 표면적당 숫자(즉, items/m2)로도 농도 값을 제시하였다. 이와 관련된 자세한 환산방식은 뒤에 소개하였다.
  • 본 연구에서는 가장 많은 크기군을 점유하며 육안계수의 불확실성이 상대적으로 더 클 것으로 추정되는 <300 µm의 미세플라스틱에 대한 비교값을 제시하였다.
  • 본 연구에서는 국내외에서 사용되는 시료채취, 크기분류 및 계수, 구성성분 분석 등에 대한 방법론을 고찰하고, 불확실성을 증가시킬 수 있는 주요 과정들에 대해 재현성여부를 조사하여 그 결과로써 SML과 SSW에 잔류하는 미세플라스틱의 정성·정량분석법을 확립하였다.
  • 전술한 해수에 잔류하는 미세플라스틱의 국내외 정성·정량 분석법을 고찰하고, 인천 경기만 해수시료를 대상으로 방법론 확립을 위한 사전 연구를 진행 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
Hit quality는 무엇인가? Library상에서 hit quality>400인 것에 대해서만 정성적으로 해당 구성성분임을 확정 하였다. Hit quality는 시료와 기준물질(reference)의 유사도를 의미하는 것으로써 IR분석 시 물질에 대한 정성확인에 대하여 최대 일치도를 1000으로 정의하며 100% 일치와 같은 의미로 해석 할수 있다. 즉, hit quality>400 이라는 것은 시료와 reference와의 일치도가 40%이상을 의미한다.
본 연구에서, 국내 연안환경에서의 미세플라스틱의 오염에 대한 관심 및 개선이 필요함을 시사하는 것은? 본 연구에서 측정된 SML과 SSW에서의 미세플라스틱의 오염 수준은 국내 낙동강 하구연안에서 관측된 값과 유사했으나(송 등, 2012) 국외 해양환경에서 측정된 값들보다는 수십~수백 배 이상 높았다(Hidalgo-Ruz et al., 2012).
미세플라스틱은 무엇인가? 전 세계적으로 연간 약 640여만 톤의 쓰레기들이 해양으로 유입되는데, 이 중 플라스틱이 차지하는 비율은 60-80%에 이른다 (Derraik, 2002) 이런 플라스틱들이 물리적인 파쇄, 광(화학)분해, 생물분해 등 풍화 과정을 거쳐 미세하게 변화하거나(Moore, 2008) 생산과정에서 인위적으로 미세하게 제작되어 크기가 5 mm 이하가 된 플라스틱들을 통칭하여 ‘미세플라스틱(microplastics)’ 이라 한다(심 등, 2012).
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참고문헌 (24)

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  22. 심원준, 홍상희, 홍선욱, 2012, 해양환경 중의 미세플라스틱 오염: 개요, 해양학회 추계 학술대회. 

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  24. 홍상희, 한기명, 허낙원, 장미, 송영경, 심원준, 이종명, 홍선욱, 장용창, 이미정, 2012, 남해안 표착 미세플라스틱 중 유기오염물 질의 잔류농도 및 오염특성, 한국해양학회 추계학술대회. 

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