[논문]피부 청결 화장품에 첨가된 미세플라스틱의 주사전자현미경적 연구

김경숙; 장병수

doi:10.22156/cs4smb.2019.9.9.252

초록
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본 연구는 피부청결 화장품에 첨가된 미세플라스틱의 미세구조와 형태적 특성을 주사전자현미경(scanning electron microscope)으로 관찰 분석하였다. 미세플라스틱의 크기는 직경이 $250{\mu}m$에서부터 1.5mm까지 아주 다양한 크기로 존재하였다. 비교적 작은 미세플라스틱은 길쭉한 입자 모양을 하고 있었고 커다란 미세플라스틱은 입방형의 형태를 하고 있었다. 입방형의 미세플라스틱은 대부분 정사면체나 직사면체의 형태로 관찰되었다. 입방형 미세플라스틱의 표면은 돌출된 부위 없이 매끄럽게 관찰되었지만 불규칙하게 많은 틈이 형성되어 있었다. 벌어진 틈의 간격은 약 $5{\mu}m$에서부터 $20{\mu}m$ 까지 측정되었다. 이들 틈은 미세플라스틱의 표면에서부터 내부 까지 형성되어 있는지는 확인되지 않았다.

Abstract ▼ AI-Helper

We investigated the microstructure and morphological characteristics of microplastics added to rinse off cosmetics by scanning electron microscope. The size of the microplastic was in a wide range of sizes, from $250{\mu}m$ to 1.5mm in diameter. The small microplastics were in the shape o...

We investigated the microstructure and morphological characteristics of microplastics added to rinse off cosmetics by scanning electron microscope. The size of the microplastic was in a wide range of sizes, from $250{\mu}m$ to 1.5mm in diameter. The small microplastics were in the shape of elongated particles and the large microplastics were cuboidal. Most cubic microplastics were observed in the form of squares or rectangles. The surface of the cubic microplastic was smoothly observed without protruding portions, but irregularly many gaps were formed. The gap between openings was measured from about $5{\mu}m$ to $20{\mu}m$. It has not been confirmed that these gaps are formed from the surface of the microplastic to the inside there of.

주제어

표/그림 (8)

그림 Fig. 1. Low magnification scanning electron micrograph of microplastics added to rinse off cosmetic.
그림 Fig. 2. Low magnification scanning electron micrograph of microplastics showing various shapes.
그림 Fig. 3. Low magnification scanning electron micrograph of microplastics. Note that the diameter of microplastics has varying sizes from 267㎛ to 1090㎛.
그림 Fig. 4. Scanning electron micrograph showing a very large microplastic with a diameter of 1480㎛.
그림 Fig. 5. Scanning electron micrograph showing cubic shaped microplastic.
그림 Fig. 6. Scanning electron micrograph showing cubic shaped microplastic. Note that the edges of microplastic are rounded.
그림 Fig. 7. Scanning electron micrograph of the surface of microplastic showing smoothly. Circle:portion of magnified in fig. 8.
그림 Fig. 8. Magnification scanning electron micrograph of fig. 7. There are many gaps on the surface.

AI 본문요약
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문제 정의

국내에서 화장품에 첨가된 미세플라스틱의 모양과 특성에 관한 연구는 구슬모양의 마이크로비드(microbead)에 관한 연구[11] 이외에 다른 구조적 특성에 관한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구는 화장품에 첨가된 미세플라스틱에 의한 환경오염과 인체 유해성 연구의 일환으로 피부청결에 사용되는 스크럽 화장품에 첨가된 미세플라스틱의 미세구조와 형태적 특성을 주사전자현미경(scanning electron microscope)으로 분석하였다.

제안 방법

피부 청결 화장품인 스크럽 제품에서 분리한 미세플라스틱을 저배율의 주사전자현미경으로 관찰한 결과, Figs. 1,2에서 보는 바와 같이 다양한 크기로 관찰하였다. 비교적 작은 미세플라스틱은 길쭉한 입자 모양을 하고 있었으며 상대적으로 커다란 미세플라스틱은 입방형이나 장방형의 형태로 관찰되었다.
건조된 시료는 탄소테이프 위에 구리테이프가 덧 붙여져 있는 지지대(stub) 위에 올려놓고 이온침착기(IB-5 ion coater, Eiko, Japan)를 사용하여 10㎚ 두께로 백금 도금(platinum coating)을 하였다. 도금된 미세플라스틱 시료를 주사전자현미경(S-4700, Hitachi, Japan)에 장착하여 15㎸에서 관찰하였다.
건조된 시료는 탄소테이프 위에 구리테이프가 덧 붙여져 있는 지지대(stub) 위에 올려놓고 이온침착기(IB-5 ion coater, Eiko, Japan)를 사용하여 10㎚ 두께로 백금 도금(platinum coating)을 하였다. 도금된 미세플라스틱 시료를 주사전자현미경(S-4700, Hitachi, Japan)에 장착하여 15㎸에서 관찰하였다.
이어서 고속원심분리기(MF300, Hanil, Korea)를 사용하여 1,200rpm으로 30분간 원심분리 시켜서 미세플라스틱을 침전시켜 분리하였다. 분리된 미세플라스틱 시료를 진공건조기(60℃, HMDS-6210, Hasuc, China)에서 24시간 건조시켰다.
피부청결 화장품에 첨가된 미세플라스틱의 외부 미세구조와 형태적 특성을 주사전자현미경(scanning electron microscope)으로 관찰하였다. 미세플라스틱은 직경이 250㎛에서부터 1.

대상 데이터

국내 시장에서 피부청결 화장품으로 판매되는 스크럽 화장품(Cucumber soft scrub, SC007, Korea)을 구입하여 실험재료로 사용하였다.

성능/효과

본 연구에서 관찰된 미세플라스틱 표면에 많은 틈들이 형성되어 있는 것은 표면적을 넓혀서 화장품 제조 시 다른 유기물질이나 용액과 균질하게 혼합되어 쉽게 분리되지 않는 특성을 가지는 것으로 사료된다.
본 연구에서 입방형의 미세플라스틱 크기는 Kim & Chang[11]이 보고한 마이크로비드보다 3배 이상 큰 것으로 확인되었다.
본 연구에서 확인된 미세플라스틱은 Kim & Chang[14]의 보고와 달리 구슬형 미이크로비드가 아닌 입방형의 미세플라스틱으로 관찰되었다.
1,2에서 보는 바와 같이 다양한 크기로 관찰하였다. 비교적 작은 미세플라스틱은 길쭉한 입자 모양을 하고 있었으며 상대적으로 커다란 미세플라스틱은 입방형이나 장방형의 형태로 관찰되었다. 입방형의 미세플라스틱은 대부분 정사각형이나 직사각형의 형태로 관찰되었다.
5㎜까지 아주 다양한 크기로 존재하였다. 비교적 작은 미세플라스틱은 직경이 267㎛로 측정되었고 일부 커다란 미세플라스틱은 가로 직경이 936㎛이고 세로 직경이 1090㎛로 나타났다. 또한 아주 커다란 입방형 미세플라스틱은 직경이 1390㎛와 1480㎛으로 각각 측정되었고 대부분 정사면체와 직사면체의 구조를 하고 있었다.
입방형 미세플라스틱의 표면은 Fig. 7에서 보는 바와 같이 70배의 저배율 주사전자현미경 상에서 매끄럽게 관찰되었지만 불규칙한 틈들이 다량 존재하고 있는 것을 확인하였다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	미세플라스틱은 어떻게 발생되는가?	우리나라의 가정에서 배출되는 플라스틱 용기는 분리수거 되어 재활용 등의 용도로 사용되고 있지만 대부분 육안으로 보이는 대형 플라스틱 제품들이다. 그러나 제대로 수거되지 않는 플라스틱은 오랜 기간 환경에 노출되어 자외선에 의해 광분해 되거나 물리적인 자극에 의해서 수많은 미세플라스틱(microplastic)으로 분해된다. 이렇게 작게 부서진 미세플라스틱으로 인한 환경오염 문제가 사회적으로 심각하게 대두되고 있다.
	본 연구에서 화장품에 첨가된 미세플라스틱의 미세구조와 형태적 특성을 분석한 이유는 무엇인가?	국내에서 화장품에 첨가된 미세플라스틱의 모양과 특성에 관한 연구는 구슬모양의 마이크로비드(microbead)에 관한 연구[11] 이외에 다른 구조적 특성에 관한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구는 화장품에 첨가된 미세플라스틱에 의한 환경오염과 인체 유해성 연구의 일환으로 피부청결에 사용되는 스크럽 화장품에 첨가된 미세플라스틱의 미세구조와 형태적 특성을 주사전자현미경(scanning electron microscope)으로 분석하였다.
	미세플라스틱이란 무엇인가?	미세플라스틱은 직경이 20㎛에서부터 5㎜이하 크기의 플라스틱으로서[7]. 작은 플라스틱 입자들로 생산된 일차 미세플라스틱과 대형의 플라스틱 재료가 파괴되면서 생성되는 이차 미세플라스틱을 의미한다[8].

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