· 오션은 해양쓰레기에 관한 연구성과물, 교육홍보물 등 많은 자료를 제작하여 보급하고 있습니다.
· 아래의 자료는 반드시 출처를 밝히고 사용하시기 바랍니다.
  • 제308회 세미나: 거대 태평양 쓰레기 지대의 플라스틱 축적이 빠른 속도로 증가한다는 증거

  • 18.11.19
    조회수 38
첨부파일
거대 태평양 쓰레기 지대의 플라스틱 축적이 빠른 속도로 증가한다는 증거

홍선욱 
(사)동아시아바다공동체오션 대표
oceanook@gmail.com

2018년 11월 6일, 오션의 제308회 정기 세미나에서는 '거대 태평양 쓰레기 지대의 플라스틱이 빠르게 늘어나고 있다는 증거'에 대한 논문을 다뤘고 베트남, 대만, 중국의 엔지오가 참여하는 국제 세미나로 진행되었다.

<원문>
Lebreton et al. (2018) Evidence that the Great Pacific Garbage Patch is rapidly accumulating plastic, Scientific Report 8:4666

<요약>
해양 플라스틱이 해수표면에 오래 잔류하여 결국 멀리 떨어진 해역에 축적될 수 있다. 캘리포니아와 하와이 사이, 아열대 해역에 형성되는 주요 해양 플라스틱 수렴(축적) 지대-거대 태평양 쓰레기 지대(The Great Pacific Garbage Patch, GPGP)의 특징을 규명하려고 정량적인 연구를 실시하였다. 여러 선박, 항공 조사 데이터로 보정을 한 우리 모델은 해양 플라스틱이 1백6십만 평방킬로미터 내에 적어도 7만 9천톤(4만 5천-12만 9천톤) 떠있는 것으로 예측하였다. 이것은 이전 연구에 비해 4배~16배 높은 수치이다. 이런 차이는 상대적으로 큰 크기의 쓰레기를 정량화하기 위해 좀더 탄탄한 방법을 사용했기 때문으로 설명하였다. GPGP 무게의 3/4 이상이 5cm보다 큰 쓰레기로 운반된 것이며 적어도 46%는 폐어망으로 구성되어 있다. 미세플라스틱이 총 무게의 8%를 차지하는데 숫자로는 1조 8천억(1조 1천억~3조 6천억) 개에 달해 이 해역에 떠 있는 플라스틱의 94%에 이르는 것으로 추정했다. 우리 연구에서 수집한 플라스틱은 표면 대 부피 비율이 작은 특징이 있었는데, 이는 특정 유형의 쓰레기가 GPGP의 표면에서 오래 잔류하고 축적될 가능성이 있음을 의미한다. 마지막으로, 우리 결과는 GPGP에서 해양 플라스틱 오염이 주변 해수에 비해 더 빠른 속도로 지수적으로 증가한다는 것을 시사한다. 

<주요 내용>
그동안 태평양 거대쓰레기 지대의 부유쓰레기 농도는 작은 뉴스톤네트(Neuston net)를 이용한 것이어서 큰 크기의 쓰레기 현존량을 추정할 때 과소추정할 수밖에 없었다. 현장자료와 모델을 이용한 연구들도 대개 계절이나 연도별 변동을 무시하고 분석한 것이었다. 이 연구는 2015년 수차례의 선박 탐사와 2016년 항공조사를 통해 0.5m 이상 크기의 쓰레기 조사 자료를 확보하였다. 이것을 월단위 해양플라스틱 이동 모델 보정에 활용하여 과거 자료와 비교함으로써 GPGP 내, 그리고 GPGP 주변의 해양플라스틱 농도의 장기간 변동을 평가할 수 있었다. 

GPGP 내에 플라스틱 파편이 1조8천억개(1.1~3.6조의 중앙값), 79000톤(4만5천~12만9천톤의 중앙값)이 분포하고 있으며 미세(0.05-0.5cm)가 1.7조개 6400톤, 중형(0.5-5cm)이 560억개 1만톤, 대형(5-50cm)이 8억21백만개, 2만톤, 초대형(50cm 이상)이 3백2십만개, 4만2천톤이 있는 것으로 추정하였다. 즉 대형이 25%, 초대형이 53%로 대부분을 차지하였다. 경질형 플라스틱과 어망, 밧줄, 낚싯줄의 무게가 각각 47%, 52%를 차지하였다. 초대형 중에서는 어망이 86%나 되는 것으로 추정하였다. 폴리에틸렌(PE)과 폴리프로필렌(PP)이 가장 흔했고 연도를 알 수 있는 50개 쓰레기에서 1977년 것이 1개, 1980년대 것이 7개 등이었다. 386개에 대해서 글씨를 읽을 수 있었는데 9개의 언어로 되어있었고 일어(115개), 중국어(113개), 한국어(65개)가 많았다. 41개에서 제조국을 알 수 있었는데 일본이 14개, 멕시코 8개, 대만 5개와 중국 4개, 한국은 1개였다. 

이 연구에서 예측한 해상기인 쓰레기의 GPGP 기여도는 평균보다 높았다. 가장 잘 맞는 모델은 입자를 운반하는 주요 변수를 표층해류만 감안했을 때였다. 위도 방향으로는 연도별로 북위 32도 주변에서 변동하다가 남쪽으로 이동하곤 하였다. 경도 방향으로는 서경 45도 주변에서 변동하다가 북반구의 겨울과 여름 사이에 서쪽에서 동쪽으로 이동하는 것으로 예측하였다. 이런 현상은 엘리뇨 남방 진동(ENSO), 태평양 10년주기 진동(PDO)과 통계적으로 유의한 상관관계를 보인다. 지난 수십년간 GPGP 내 플라스틱 무게는 지수적으로 증가하고 있다. GPGP 바깥에서도 지수적으로 늘지만 그 속도는 느렸다. 

이 연구에서 추정한 GPGP 내 쓰레기 양은 과거 Cozar et al.(2015)이 추정한 네트 트롤을 이용한 양의 16배, Eriksen et al.(2014)이 네트 트롤과 선상 목시조사를 결합한 평가보다 4배 높게 나왔다. 이것은 좀더 넓은 면적에서, 대형과 초대형 쓰레기의 정량 평가에 보다 탄탄한 방법을 사용하였기 때문일 것이다. 또 실제 해양 플라스틱 오염 수준이 증가하였기 때문일 것이며, 특히 2011년 토호쿠 쓰나미로 유출된 쓰레기로 인한 것일 수 있다. 당시 약 450만톤의 쓰레기가 일시에 바다로 들어갔는데 이 중 70%는 빠르게 가라앉고(일본정부발표) 140만톤 정도는 장거리를 이동하였을 것이다. 

연간 532만~1천 930만톤의 플라스틱 쓰레기가 바다로 유입되는 것으로 추정하였는데 일본 쓰나미 쓰레기가 바람의 영향이 적어 2011년 이후 GPGP로 들어간 쓰레기의 10-20%를 차지하게 된 것으로 보인다. 모델에서 유입량은 수백만톤인데 반해 실제 현장 조사 자료에서는 현존량이 수만 톤에 불과하다. 이런 수백 배의 차이는 해수 표면에서 플라스틱 쓰레기가 제거되는 메카니즘이 존재하기 때문이거나 아니면 플라스틱이 정량화하기 어려울 정도의 작은 크기로 쪼개지기 때문일 수 있다. 물에 잘 뜨는 플라스틱은 세계 플라스틱 수요의 60% 정도여서 약 50% 정도는 해저면에 가라앉을지도 모른다. 나머지는 해안에 표착하거나 해양생물이 섭취, 생물부착 또는 응집(aggregation)으로 부력을 잃고 해수표면에서 가라앉을 가능성이 있다. 

해수표면에는 PE, PP 재질의 경질 플라스틱, 뭉친 어망과 밧줄이 대부분을 차지하고 있는데, 이는 오랜 시간에 걸쳐 해수 표면에 남아있을 수 있기 때문일 것이다. PE와 PP 쓰레기 발생의 37%를 차지하는 필름형 플라스틱은 거의 발견되지 않았는데 아마 빠르게 가라앉거나 생물부착, 또는 미세화로 표면에서 제거되기 때문일 것이다. 

GPGP 내 쓰레기의 반 이상이 해상기인이었던 반면 모델은 육상기인이 더 높은 것으로 예측하였다. 이런 괴리는 해수표면에서 제거되는 어떤 과정이 존재하기 때문일 수 있는데 아마 파랑이나 조류, 해풍 등으로 부유쓰레기가 해안에 표착되어서일 수 있다. 그런데도 해상기인 쓰레기가 GPGP 내에 많은 것은 해상기인 쓰레기의 원 제품이 해양에서 내구성이 높게 만들어졌거나, 육상기인 쓰레기의 과소 평가 또는 해상기인 쓰레기의 과대 평가 때문일 수도 있다. 국제연안정화 결과를 바탕으로 어업이나 양식업, 해운이 발생원의 28.1%를 차지한다고 보았는데 실제 바다에서는 훨씬 더 많은 양이 관측되었다. 앞으로 이런 발생원을 정량화하고 줄여나가는 것이 매우 중요하다. 

<토론한 내용>
이 논문은 태평양 쓰레기 지대의 쓰레기를 수거하겠다고 나선 보얀 슬랫이 창립한 오션클린업의 연구기금을 이용하여 시행한 것이다. 다양한 실험과 광범위한 현장 조사를 통해 데이터를 풍부하게 확보하여 모델의 보정에 활용하였다. 

1. GPGP의 경계를 1kgkm-2를 기준으로 하여 이보다 더 높은 곳이 GPGP라고 정의하였다. 그런데 우리나라 해역의 부유쓰레기 농도는 이보다 훨씬 높은 수준이다. 즉, 우리나라 해역의 쓰레기를 수거하는 것이 GPGP에 가서 쓰레기를 수거하려고 하는 시도보다 훨씬 효과적이고 필요한 것이다. 물론 그것보다 발생원을 줄이려는 노력을 더 해야만 한다.

2. 이 논문은 GPGP의 원인을 아시아 국가로, 쓰레기 이동의 주요 변수로 쿠로시오 해류를, 주요 발생원인활동으로는 어업활동을 지목함으로써 아시아 국가가 주요 발생원임을 다시 한번 강조하고 있다. 특히 2011년 일본 후쿠시마 대지진으로 인한 쓰나미가 쓸어간 쓰레기가 GPGP에 크게 기여하였을 것이라고 이야기 하고 있다. Jambeck et al.(2015)에 이어 아시아 지역의 변화를 촉구하는 데 많이 활용될 논문이라고 생각된다. 

3. 만타트롤을 이용한 방법에서 트롤을 끈 거리와 폭을 이용하여 면적당 쓰레기 농도를 추정하였는데, 일반적으로 만타트롤을 이용할 때처럼 물의 부피를 측정하여 해수 부피당 쓰레기 농도를 추정하지는 않았다. 이 부분이 기존 연구와 달라서 구분해 볼 필요가 있다. 
  목 록