초록 ▼

□ 연구개요
● 플라스틱 사용량의 급격한 증가에 따라 환경 중으로 배출되어 잔류하는 미세플라스틱의 양 또한 급격히 증가함
● 오랜 시간 동안 분해되지 않고 환경매질 중 잔류하는 미세플라스틱은 생물체에 섭취(유입)되어 그 자체로 독성영향을 발현하기도 하지만, 다른 오염물질의 이송체로 작용하여 영향을 끼치기도 하는 것으로 알려져 있음
● 미세플라스틱은 환경매질 중에서 풍화(aging)되어 표면특성이 변화할 수 있으며, 이러한 변화는 미세플라스틱 자체의 생태독성 변화뿐만 아니라 타 오염물질과의 상호작용 특성 또한 변화시킬

□ 연구개요
● 플라스틱 사용량의 급격한 증가에 따라 환경 중으로 배출되어 잔류하는 미세플라스틱의 양 또한 급격히 증가함
● 오랜 시간 동안 분해되지 않고 환경매질 중 잔류하는 미세플라스틱은 생물체에 섭취(유입)되어 그 자체로 독성영향을 발현하기도 하지만, 다른 오염물질의 이송체로 작용하여 영향을 끼치기도 하는 것으로 알려져 있음
● 미세플라스틱은 환경매질 중에서 풍화(aging)되어 표면특성이 변화할 수 있으며, 이러한 변화는 미세플라스틱 자체의 생태독성 변화뿐만 아니라 타 오염물질과의 상호작용 특성 또한 변화시킬 수 있음
● 본 연구에서는, 다양한 종류의 미세플라스틱과 중금속의 생태독성영향을 평가하고, 미세플라스틱의 풍화가 표면특성 및 생태독성에 미치는 영향을 정량화하며, 중금속 독성예측모형인 BLM의 개념을 확장하여, 미세플라스틱과 중금속의 복합오염상태에서의 독성예측 가능성을 검토하는 것을 목표로 함

□ 연구 목표대비 연구결과
● 다양한 재질의 미세플라스틱 시료 확보 및 표면특성 분석
- 5종의 섬유상 미세플라스틱(LDPE, HDPE, PP, PS, PET) 시료를 확보
- 광풍화(산화)에 따른 표면특성(SEM, 접촉각) 변화 확인

● 미세플라스틱 및 중금속에 대한 생태독성평가
- 광풍화에 따른 미세플라스틱의 생태독성평가를 위해 토양 미생물 효소활성실험 및 미생물 군집구조 분석을 실시하고, 유의미한 차이를 확인
- 발광미생물 급성독성평가를 통한 중금속(비소) 생태독성자료 확보

● 중금속 생태독성 예측을 위한 BLM 수집 및 보완
- 비소 생태독성값 예측을 위한 biotic ligand model(BLM) 재구성
- BLM의 생태독성 예측력을 6종의 기계학습기법들과 비교 및 우월성 확인
- 미세플라스틱과 중금속의 복합오염 상황에 대한 생태독성 평가 시, antagonistic effect가 나타날 개연성을 확인

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
● 상당수의 미세플라스틱 관련 연구는 구형(sphere)으로 제조된 미세플라스틱 입자를 활용하고 있으나, 실제 환경 중에서 발견되는 미세플라스틱은 물리·화학·생물학적 풍화 과정을 거치므로, 그 형태가 섬유형(fiber)이나 파편형(fragment)인 경우가 대부분이며, 표면특성 또한 변화할 수 있음
● 본 연구에서는 섬유형 미세플라스틱의 광풍화에 따른 표면특성 변화와 그에 따른 생태독성 변화 양상을 정량적으로 확인한 데에 그 가치가 있음
● 뿐만 아니라, 환경인자의 현장 특이성을 고려할 수 있는 중금속 독성예측모형인 BLM의 예측력을 다양한 기계학습모형과 비교하여 그 우월성을 확인하였으며, 비소와 같은 산화음이온(oxyanions)의 생태독성 예측이 성공적으로 수행될 수 있음을 확인함
● 미세플라스틱과 중금속의 상호작용으로 인한 독성 변화 양상 또한 확인함

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구개발 목표 ... 4
• 2) 연구개발 필요성 및 범위 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 12
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 12
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 참고문헌 ... 13
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 14
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 16
• 끝페이지 ... 22