환경분석학회,환경과학원 미세플라스틱 국제세미나-로봇, AI기법 미세플라스틱에서도 도입 실용화 단계

환경분석학회, 과학원 미세플라스틱 국제세미나

미세플라스틱분석에도 AI 기법 도입 실용화 단계

미세플라스틱의 진화 GC/MS에서 TED-GC/MS로

국립환경과학원(원장 금한승)과 한국환경분석학회(회장 김현욱)는 11월 2일 강릉 씨마크호텔에서 ‘미세플라스틱 관리 동향, 분석, 분포 특성 및 위해성’을 주제로 제6회 국제 미세플라스틱 학술토론회(심포지엄)를 개최했다.

국립환경과학원은 2018년 이원석 당시 상하수도 연구과장이 주도하여 미세플라스틱 문제에 대응하고 해결방안을 모색하는 국제 미세플라스틱 학술토론회를 환경분석학회와 공동으로 매년 개최해 왔다.

1부에서는 ▲이용준 한국환경산업기술원 국제환경협력센터장이 '플라스틱 국제협약 협상 동향'에 대해 ▲윈 카우거(Win Cowger) 미국 무어 플라스틱 오염 연구소 박사가 ‘먹는 물의 미세플라스틱 자동 분석’ ▲신동하 인하대학교 교수는 ‘라만 기반 고속 초미세플라스틱 분석법 개발’ ▲마리우스 베드나즈(Marius Bednarz) 독일 연방환경청(UBA) 박사는 ‘미세플라스틱 분석을 위한 열 추출/탈착-기체크로마토그래피-질량분석법 최적화’를 소개했다.

2부에서는 ▲티모시 간트(Timothy Gant) 영국 보건안전국 교수가 ‘세포 내 미세플라스틱의 유해성 평가’, ▲임동훈 국립수산과학원 박사는 ‘미세플라스틱 조사지침서에 기초한 우리나라 연안 미세플라스틱 농도’ ▲미국 캘리포니아 남부 연안 수질 연구소의 레아 손튼 햄튼(Leah Thornton Hampton) 박사는 ‘수생생물의 독성 이해에 가장 유용한 농도측정법 및 입자특성’에 대해 ▲이재웅 국립환경과학원 박사는 ‘도로 환경 먼지 중 타이어 유래 입자 분포 및 유해성’에 대해 발표됐다.

신동하 교수의 라만 기반 고속 분석은 최근 국내외로 시도되는 실험적인 분석기법을 새로운 방향에서 해석하여 접근하고 있어 향후 미세플라스틱 분석의 효율성을 높일 수 있다는 점에서 관심을 모았다. 미국 캘리포니아 남부 연안 수질 연구소의 레아 손튼 햄튼 박사는 미세플라스틱 분석에 AI를 도입함으로써 현재 시료 분석에 4시간 정도 소요되는 분석을 좀 더 속도감 있게 할 수 있다는 것을 발표했다.

현재 우리나라에서 실시하고 있는 미세플라스틱 분석은 GC/MS를 활용한 분석으로 정확도와 미량물질에 관한 정밀함이 떨어지고 있다.

그러나 국내에서도 수자원공사, KCL, 분석과학연구소 등 3곳에서는 GC/MS, TED, TD(열 탈착) 등 3개의 기기를 융합(기기 장치비 5억 원 상당)하여 신뢰도를 높이는 분석을 하고 있지만 토탈 분석 장비를 원활하게 다루는 전문분석가의 양성이 시급하고 단순 GC/MS 분석을 통한 미세플라스틱 분석과 수공이 사용하는 분석기기에서 분석한 내용과의 통합적 관계 설정은 향후 고민해야 할 과제이다.

이재웅 박사의 타이어 입자 분포연구에서는 플라스틱 입자에 대해 타이어 제조회사별 마모율과 결합하여 플라스틱 입자의 차이점 등을 밝혀 고품질의 타이어 제조를 위한 제조사와의 공동연구 등도 필요하다는 숙제를 던져줬다.

임동훈 박사의 우리나라 연안의 미세플라스틱 농도가 타 국가보다 낮은 편이라고 발표하였지만, TED-GC/MS를 사용한 분석 시 과연 그 농도가 낮을 수 있는지 의문점을 남겼다.

개별적 분석기기를 연동화하고 시료 분석 과정에서 로봇을 활용하는 등 분석에서도 인간의 범주에서 벗어나 로봇, AI 등의 접목을 통한 토탈시스템이 빠르게 진화하는 현실을 조명한 학술대회였다.

미세플라스틱(Micro-plastic)은 통상 5mm 미만 크기의 플라스틱을 말하는 것으로, 미세플라스틱의 재질은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐알코올 등 다양하다.

1차 미세플라스틱은 세안제, 샴푸, 치약, 화장품 등에 사용된 의도적인 것, 2차 미세플라스틱은 의류, 가방, 포장지, 컵, 병, 산업용 및 어업용의 플라스틱 제품이 물리‧화학적으로 파쇄되거나 분해되어 만들어진 것으로 구별하고 있다.

분석기법에서 FT-IR은 적외선 분광법 중 하나로 푸리에 변환 적외선(Fourier transform infrared) 기술을 이용하여 미세플라스틱을 분석하는 방법이며, Raman은 FT-IR과 함께 대표적인 분광법의 하나로써 미세플라스틱 분석 방법으로 활용하기 위해 연구되고 있다. TED-GC/MS는 열 추출/탈착-기체크로마토그래피-질량분석법(Thermal extraction desorption gas chromatography-mass spectroscopy)으로써 시료 중의 미세플라스틱을 열분해하여 중량 단위로 분석하는 방법이다.

(환경경영신문, www.ionestop.kr 박남식 전문기자, 서정원 기자)