인체에 유해하지 않다고 알려져 전 세계 수많은 영유아가 사용하고 있는 실리콘 고무젖꼭지도 반복적으로 스팀 소독을 하면 미세 플라스틱이 나올 수 있다는 국제 연구 결과가 나왔다.

17일 미국 애머스트 매사추세츠대 등에 따르면 이 대학 환경·토양화학과의 바오산 싱(Baoshan Xing)교수와 중국 난징대 환경대학 지룽(Rong Ji) 교수가 참여한 국제 연구팀은 스팀 소독 후 실리콘 젖꼭지의 화학적 변화를 분석한 논문을 나노 과학 분야 국제 학술지 '네이처 나노테크놀로지'(Nature Nanotechnology)에 최근 게재했다.

최근 뉴스비저(Newsbeeser) 보도에 따르면 네이처 나노테크놀로지에 실린 학술지의 수석 저자인 유 슈(Yu Su) 교수는 "과거에 실리콘 고무가 열적으로 안정된 고분자 재료로 인식했으나 습열로 소득을 반복하면 노화되는 것을 발견했다. 플라스틱의 노화와 열화는 환경에서 미세 플라스틱의 주요 원인이다. 실리콘 고무가 습열에 의해 미세 플라스틱 및 나노 플라스틱((1 µm 미만)으로 분해될 수 있음을 확인했다"라고 말했다.

▲미세플라스틱이란?

통상적으로 1μ m(마이크로미터·1μ m 100만 분의 1mm)~5mm 크기의 플라스틱을 미세 플라스틱이라고 한다.

나노 플라스틱은 1㎛(마이크로미터) 미만 크기의 플라스틱 입자를 말한다. 크기가 작아 하수 시설에서 걸러지지 않은 채 강과 바다로 흘러가고 자연 분해도 되지 않기 때문에 생태계 파괴의 주범으로 불린다.

[출처:게티이미지뱅크]

▲실리콘 젖꼭지·실리콘 주방 기구 가열하면 미세 플라스틱 발생

연구팀은 중국 현지에서 쉽게 구할 수 있는 4가지 종류의 젖병을 구매해 실험에 사용했다. 이들은 젖병의 실리콘 젖꼭지를 10분간 스팀 소독을 한 뒤 젖꼭지를 상온(25℃)에서 식히고 정제수에 3회 세척한 뒤 다시 10분간 스팀 소독을 하는 방식으로 실험을 진행했다.

연구팀은 유아용품 제조사들의 젖꼭지 교체 권장 주기가 60일이라는 점을 고려해 이 같은 과정을 60회 반복했다. 이후 젖꼭지를 작은 크기로 잘라 광학 광열 적외선(O-PTIR) 마이크로 분광기(microspectroscopy)를 이용해 관찰했다.

증기 소독된 고무젖꼭지의 세척수에서 현미경 분광기는 0.6 마이크로미터 또는 600 나노미터 크기까지 많은 플레이크 또는 유막 형태의 마이크로 및 나노 플라스틱을 발견했다.

또한 분석 과정에서 고무젖꼭지 표면의 서브 마이크론 증기와 화학적 변형을 확인했다.

O-PTIR 마이크로 분광기는 물질의 구조와 형태를 분석하는 데 사용하는 최신 연구 장비로 20㎛보다 작은 플라스틱 조각도 관찰할 수 있다.

실험 결과 실리콘 고무젖꼭지를 씻어낸 정제수에서는 미세 플라스틱과 나노 플라스틱(크기 0.6∼332㎛)이 다량 검출됐다.

또 O-PTIR 마이크로 분광기를 이용해 관찰한 실리콘 젖꼭지 표면에는 화학적인 변형도 관찰됐다.

[자료=HORIBA Technical Reports]

연구진은 이번 연구 결과가 스팀 소독한 실리콘 젖꼭지를 1년간 사용한 영유아는 66만 개 이상의 탄성중합체(elastomer) 유래 미세 플라스틱을 섭취할 수 있다는 점을 암시한다고 말했다.

이 논문의 주 저자인 난징대 수유 박사는 "과거 실리콘 고무는 열에 안정적인 고분자 물질로 인식됐지만, 반복적으로 스팀 소독할 때는 변화가 생길 수 있다"라고 말했다.

싱 교수는 "미세플라스틱의 중요한 근원을 발견해냈다"라며 이번 연구의 의의를 설명했다.

지 교수는 "추가 연구를 통해 실리콘 고무에서 나온 미세 플라스틱이 인간과 환경에 미치는 잠재적 위험 요인을 명확히 할 필요가 있다"라고 덧붙였다.

연구진은 “아기들은 미세 플라스틱(5mm 미만) 뿐만 아니라 오염물질에 가장 민감한 그룹이다”라고 말했다.

싱 교수와 연구원은 베이킹 몰드, 컵 및 조리 기구의 밀봉 링을 포함하여 유사한 실리콘 기반 소비자 제품을 섭씨 100도 이상으로 가열하면 마이크로 및 나노 플라스틱 입자를 생성할 가능성이 있다고 지적했다.

[출처:게티이미지뱅크]

▲미세 플라스틱이 인체에 미치는 영향

이런 미세 플라스틱은 처음부터 미세 플라스틱으로 제조되거나, 플라스틱 제품이 부서지면서 생성된다. 미세 플라스틱은 일상생활에서 쉽게 접할 수 있는 치약·세정제·스크럽 등에 포함돼 있으며 예를 들어 150mL 제품에는 대략 280만 개의 미세 플라스틱이 함유된 것으로 알려져 있다.

미세 플라스틱이 동물성 플랑크톤부터 어류, 사람까지 먹이사슬에 따라 상위 포식자로 갈수록 그 농도가 증가하는 생물농축확대(biomagnification) 현상으로 건강에 악영향을 줄 수 있다는 우려가 나온다.

미세 플라스틱은 바다에서 나는 천일염이나 생선을 통해 인간의 몸으로 흡수되며 장폐색을 유발할 수 있으며 에너지 할당 감소, 성장 등에도 악영향을 미칠 수 있다.

[자료=HORIBA Technical Reports]